心脏移植是终末期心脏病的最终治疗方式，但供体数量不足和免疫排斥等问题限制着移植手术的开展。纳米材料已被用于药物递送、影像学、组织修复等多个医学领域，一些研究者也开始着手开发应用于心脏移植领域的纳米材料。药物递送载体是应用较多的纳米材料类型，使用聚乙二醇、脂肪酸、脂蛋白等作为纳米载体转运免疫抑制药物，可以提高药物利用率，减少药物用量，进而减少不良反应的发生。通过进一步添加特异性抗体如CD3抗体等，可以使得纳米药物具有靶向性。纳米材料如超顺磁性氧化铁纳米粒(superparamagnetic iron oxidenanoparticles，SPION)被用作造影剂来提高MRI等影像学技术的检测能力，辅助监测T细胞、巨噬细胞等免疫细胞对心肌组织的浸润。此外，一些纳米线、纳米复合支架等耗材也被探索用于心脏手术。目前，纳米材料在心脏移植领域具有巨大的应用潜力，但总体处于起步阶段，现就纳米材料在心脏移植中的研究现状和未来前景进行综述。

纳米医学的发展为精准医学研发提供了新的思路和策略。纳米材料具备优良的靶向性、稳定性和生物相容性等优势，在泌尿外科领域受到大量关注和广泛研究，尤其在前列腺癌的诊断和治疗方面。氧化铁纳米粒作为新型纳米材料的一员，借助自身特质和生物催化性能，在提升前列腺癌的筛查诊断水平和治疗效率等方面展示出美好的愿景。本文回顾了国内外氧化铁纳米材料与前列腺癌相关文献，就氧化铁纳米粒在前列腺癌的诊疗应用方面的研究进展作一综述。

背景:磁响应水凝胶在骨组织工程中具有极大的优势,有利于微创、高效地促进成骨.目的:阐述磁响应水凝胶在骨组织工程领域的应用进展.方法:检索PubMed、Web of Science、万方和中国知网数据库检索相关文献,英文检索词为"Magnetic Hydrogels,Magnetic Nanoparticles,Superparamagnetic Nanoparticles,Fe3O4,SPIONs,Magnetic Fields,Bone Regeneration,Bone Repair,Bone Tissue Engineering";中文检索词为"磁性水凝胶、磁性纳米粒子、超顺磁性氧化铁纳米粒、磁场、氧化铁纳米粒、骨再生、骨重建、骨修复、骨组织工程",根据纳入与排除标准对所有文章进行初筛后,最终纳入60篇文章进行综述.结果与结论:①近年来由于磁性纳米粒子的出现,大量的磁响应支架材料被开发出来,其中,含有氧化铁纳米粒子和超顺磁性氧化铁纳米粒子的磁响应水凝胶力学性能突出、生物相容性良好,能够快速响应外部磁场,为种子细胞提供成骨所需的磁机械信号.②磁响应水凝胶可以作为载体精准调控生长因子的释放时机.③基于磁响应水凝胶的三维微环境培养平台下,磁响应水凝胶与细胞之间的界面磁力能够激活细胞表面敏感受体、增强细胞活性、促进新生骨质与宿主骨的整合.④可注射磁响应水凝胶能够应用于骨肿瘤的磁热疗以及生物成像领域.⑤目前,磁响应水凝胶有望模拟出天然骨组织中观察到的各向异性分层结构,然而关于磁响应水凝胶的研究大多集中于体外研究,与体内的局部微环境作用机制仍然不充分.⑥因此,目前基于磁性纳米粒子已经成功地应用于磁共振成像的示踪,未来有望在磁性纳米粒子的性能上优化,构建具有合适降解性能、机械性能和血管功能化的能够实时监测体内变化的磁响应水凝胶.

目的:制备贝伐珠单抗靶向载紫杉醇超顺磁性氧化铁纳米粒,以期靶向治疗肿瘤.方法:热分解法制备超顺磁性氧化铁纳米粒,电镜观察形态、粒径,利用振动样品磁强计分析其饱和磁化强度;利用旋转蒸发法制备载紫杉醇超顺磁性氧化铁纳米粒,电镜下观察形态、粒径,并计算其包封率以及载药量;以贝伐珠单抗和载紫杉醇超顺磁性氧化铁纳米粒为原料合成Bevacizumab靶向载紫杉醇超顺磁性氧化铁纳米粒,电镜下观察其形态特征.结果:(1)超顺磁性氧化铁纳米粒外观为黑褐色,分布均匀;电镜下观察纳米粒呈等轴晶形,平均粒径大小约为9.5 nm,其饱和磁化强度为53.32 emu·g-1.(2)载紫杉醇超顺磁性氧化铁纳米粒的粒径约为18.89 nm,有效载药量为0.2 mg· (mg Fe)-1,包封率约为(97.34 ±1.58)％.(3)贝伐珠单抗靶向载紫杉醇超顺磁性氧化铁纳米粒的形态特征结果显示,纳米粒粒径120 ～ 200 nm,粒径大小均匀,部分呈融合.结论:通过热分解法、旋转蒸发法等合成的贝伐珠靶向载紫杉醇超顺磁性氧化铁纳米粒具有良好的载药特性.

目的:制备并表征柠檬酸(citric acid,CA)修饰的超顺磁性氧化铁纳米粒(superparamagnetic iron oxide nanoparticles,SPIONs)用于磁靶向、热疗和磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI).方法:应用共沉淀法制备柠檬酸修饰的SPIONs(CA-SPIONs),并通过磁铁、透射电子显微镜、激光粒度测定仪、傅里叶转换红外(Fourier transform infrared,FT-IR)光谱仪、热重-差热同步分析仪、振动样品磁强计、X射线衍射仪分别对CA-SPIONs的磁响应性、形态、粒径、红外特征、柠檬酸的质量分数、磁学性质、X射线衍射图谱等进行表征;采用高频感应加热机对CA-SPIONs的发热性能进行考察;通过3.0T的MRI扫描仪对CA-SPIONs的横向弛豫效能(r2)进行评价.结果:制备的CA-SPIONs在水中分散性良好,呈深黑色,具有良好的磁响应性,其形态圆整、大小均一,平均粒径在12 nm左右,水力学平均粒径为(72.35±4.47) nm,多分散系数为0.231±0.029.红外光谱结果证明CA-SPIONs表面成功修饰上了CA,修饰的CA所占的重量百分比为9.0％.CA-SPIONs具有良好的超顺磁性,其饱和磁化强度为63.58 emu/g;CA-SPIONs为反尖晶石型结构,经Debye-Scherrer半宽公式可计算出品粒大小为12.4 nm;在9A和45 ～ 50 kHz的交变电磁场下,CA-SPIONs呈现出良好的发热性能,比吸收率(specific absorption rate,SAR)值为26W/g;在3.0T的MRI扫描仪下,测得CA-SPIONs的r2为338 (mmol/L)-1·s-1,表明CA-SPIONs具有良好的MRI负性对比增强作用.结论:CA-SPIONs有希望用于磁靶向、热疗和MRI诊断.

目的:了解纳米载药系统在缺血性脑卒中领域的研究现状,为新型药物制剂的研发提供参考.方法:以"Nanoparticles""Ischemic stroke""Brain""Nanomedicine""Liposome""Imaging"等为关键词,在PubMed、Elsevier等数据库检索2010-2017年的相关文献,对纳米载药系统应用于缺血性脑卒中领域的研究进展进行总结.结果:共检索到相关文献1115篇,其中有效文献49篇.神经保护剂类等药物用于治疗缺血性脑卒具有较好的效果,但血脑屏障的存在使得大部分药物无法入脑发挥疗效,而纳米载药系统可作为递送药物入脑的有效方法.用于缺血性脑卒中的纳米载药系统主要有脂质体、纳米粒、纳米凝胶、树状大分子胶束以及基于无机纳米材料的载药系统等类型,不同类型的载药系统各有不同的优缺点.其中,脂质体的载药率、入脑效率高,但稳定性和分散性较差;聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米粒稳定性好,但存在突释问题;壳聚糖纳米粒缓释性、靶向性较好,但分散性较差,可能有潜在的有机溶剂毒性;纳米凝胶缓释性能良好,但生物相容性还需提高;树状大分子载药系统包载性能良好,但有潜在的生物毒性;基于无机纳米材料的载药系统仍存在生物相容性问题.超顺磁性氧化铁与胆碱等已制成纳米系统用于脑缺血成像研究.结论:纳米载药系统在缺血性脑卒中领域的应用大多处于实验室研究阶段,今后需进一步重点解决现有纳米载药系统的稳定性、缓释性及生物相容性等问题.

背景:利用缓释技术将成血管基因转染至细胞是组织工程骨充分血管化的关键,而选择安全有效的基因载体至关重要.目的:制备超顺磁性壳聚糖纳米粒(superparamagnetic iron oxide nanoparticles,SPIOCN)与超顺磁场壳聚糖质粒明胶微球(superparamagnetic chitosan plasmid gelatin microspheres,SPCPGM),并对其进行表征.方法:利用脱水缩合反应制备SPIOCN,对其分子结构、形态和粒径、饱和磁化强度、ζ电位及DNA结合能力进行表征.将SPIOCN溶液与成骨肉瘤细胞MG-63共孵育24 h,采用透射电镜观察细胞吞噬SPIOCN的过程.制备SPCPGM与非磁性壳聚糖明胶微球,将其填入人工多孔骨植入体中,在37℃的PBS(pH=7.4)中进行体外药物溶出实验,采用振荡磁场干预,测定质粒释放量.取成骨肉瘤细胞MG-63及人脐静脉内皮细胞HUVEC-1,分4组转染,PolyMag200(商业化磁转染试剂)/pDNA+静磁场组、SPIOCN/pDNA+静磁场组、SPIOCN/pDNA组及裸pDNA质粒组(对照组),转染24 h后,利用倒置荧光显微镜与流式细胞仪检测转染效果.将人脐静脉内皮细胞HUVEC-1分4组培养,PolyMag200/pDNA+静磁场组、SPIOCN/pDNA+静磁场组、SPIOCN/pDNA组及裸pDNA质粒组(对照组),培养24,48,72 h后检测细胞存活率.结果与结论:①SPIOCN的平均粒径为(187±24)nm,饱和磁化强度为(20.3±4.5)emu/g,ζ电位为(9.5±2.4)mV,具有结合保护质粒DNA转染MG-63细胞及HUVEC-1细胞的能力;②SPIOCN贴附细胞膜后,通过胞膜内吞作用进入细胞,细胞浆内可见散布吞噬SPIOCN的内涵体;③在磁场干预下,SPCPGM多孔骨植入体的质粒释放量明显高于非磁性壳聚糖明胶微球多孔骨植入体(P<0.05);④转染MG-63或HUVEC-1细胞后,PolyMag200/pDNA+静磁场组转染效率高于其余3组(P<0.05),SPIOCN/pDNA+静磁场组高于SPIOCN/pDNA组及对照组(P<0.05);⑤与对照组比较,SPIOCN/pDNA+静磁场组、PolyMag200/pDNA+静磁场组不同时间点的细胞存活率降低(P<0.05),而SPIOCN/pDNA组细胞存活率无明显变化;SPIOCN/pDNA+静磁场组不同时间点的细胞存活率高于PolyMag200/pDNA+静磁场组(P<0.05);⑥结果表明,SPIOCN具有粒径小、分散性好、毒性低、超顺磁性及结合保护DNA转染细胞的特点,振荡磁场联合SPCPGM是一种较理想的缓释基因载体系统.

目的 制备粒径均一、超顺磁性强、性质稳定、免疫活性强并可识别乳腺癌患者外周血循环肿瘤细胞的免疫磁性纳米粒(immunomagnetic nanoparticles,IMNP).方法 多元醇法合成含有活性羧基基团的超顺磁氧化铁纳米粒(superparamagnetic oxide iron nanoparticles containing reactive carboxyl groups,SMNP-COOH),热重分析法测定SMNP-COOH表面羧基含量,邻二氮菲测定铁含量.在1-甲基-3-乙基碳二亚胺(EDC),N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)活化下,采用碳二亚胺偶联法将鼠抗人乳腺珠蛋白(anti human mammaglobin,anti-hMAM)单克隆抗体共价修饰结合至SMNP-COOH表面合成IMNP.透射电镜(transmission electron microscope,TEM)、X射线衍射仪(X-ray powder diffraction XRD)、振动样品磁强计(vibrating sample magnetometer,VSM)、激光散射粒径电位测定仪和邻二氮菲法测定铁含量等方法分别对SMNP-COOH和IMNP进行表征,酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)测定IMNP表面抗体活力.结果 X-射线粉末衍射检测表明,SMNP-COOH和IMNP两者特征峰与标准Fe3O4的特征峰一致.SMNP-COOH和IMNP的铁含量分别0.205和0.164 mol·L-1;透射电镜检查提示,SMNP-COOH和IMNP均呈球形或椭球形,透射电镜测定粒径为(13.7±3.6)和(15.4±4.5)nm;流体粒径测定结果表明,SMNP-COOH和IMNP强均粒径和多分散系数分别为23.4,71.2 nm,0.303和0.175;磁学性能研究表明,SMNP-COOH和IMNP均具有超顺磁性,抗体结合可以降低SMNP-COOH的磁性,两者质量饱和磁化强度分别为71.37和67.68 emu·g-1 Fe.ELISA法测定IMNP表面的抗体活力表明,IMNP表面结合的抗体量为93 μg·mg-1 IMNP.抗-hMAM抗体修饰的IMNP能与乳腺癌细胞株MDA-MB-415具有强的选择性和特异性.结论 成功合成超顺磁性强,能与乳腺癌细胞株发生特异性结合的免疫磁性纳米粒,可用于免疫磁性分离富集乳腺癌患者外周血循环肿瘤细胞(circulating tumor cell,CTCs),从而为乳腺癌CTCs的特异性检测提供更有利的武器.

目的 观察2-脱氧-D-葡萄糖(2-DG)修饰的超顺磁性氧化铁纳米粒(γ-Fe2 O3@DMSA-DG NPs)标记人脐带间充质干细胞(hUCMSCs)的可行性.方法 采用化学共沉淀法制备 γ-Fe2 O3@DMSA-DG NPs.取人脐带华氏胶组织,采用组织块贴壁培养法分离、纯化hUCMSCs.用不同铁浓度(8、16、32、64、128μg/mL)γ-Fe2 O3@DMSA-DG NPs标记hUCMSCs,以铁浓度为0μg/mL的细胞作为对照组,采用普鲁士蓝染色测算标记率,利用CCK-8法及Tr-answell实验检测不同铁浓度对hUCMSCs活力及迁移能力的影响,用MRI T2WI观察磁标记细胞群信号强度,在T2图测量细胞群T2值并计算横向弛豫率R2值(R2=1/T2).结果 铁浓度为8、16、32、64、128μg/mL时,hUCMSCs标记率分别为80.74％、90.80％、96.91％、99.56％、99.58％,细胞活力分别为90.5％、87.3％、88.1％、89.7％、87.3％.对照组及8、16、32、64、128μg/mL铁标记hUCMSCs迁移细胞数分别为(151.4±9.89)、(141.4±5.55)、(154.6±4.83)、(152.4±7.77)、(150.6±8.38)、(47.8±2.28)个,128μg/mL铁标记细胞与对照组相比P<0.01;T2值分别为(115.83±2.24)、(88.70±1.97)、(82.87±1.52)、(80.70±0.78)、(62.36±1.70)、(52.50±1.65)ms,各浓度铁标记细胞T2值与对照组相比P均<0.05.相关性分析显示,hUCMSCs细胞群R2值与培养基γ-Fe2 O3@DMSA-DG NPs铁浓度呈正相关(r=0.964,P<0.05).结论 γ-Fe2 O3@DMSA-DG NPs可有效标记hUC-MSCs,最适标记铁浓度为64μg/mL.

随着纳米技术在肿瘤学领域的高速发展,肿瘤治疗正迅速转向为更加精准的个性化治疗,具备肿瘤诊断和治疗能力的诊疗一体化制剂由此成为新的研究热点.磁性氧化铁纳米粒(IONP)由于其独特的成像性能、稳定的产热性能、较好的生物相容性及表面易于修饰的特点而广泛应用于诊疗一体化体系中.本文分析了IONP用于肿瘤诊断和治疗的优势,并详细介绍了近年来的新兴策略和研究进展,包括磁共振成像技术、光热疗技术、磁热疗技术和磁靶向技术等.最后,对IONP在临床肿瘤诊疗一体化中的应用提出了设想与展望.