易损斑块可能会破裂并导致血栓形成，早期发现易损斑块对于降低致命动脉粥样硬化并发症的发病率和死亡率具有重要意义。巨噬细胞在动脉粥样硬化的整个过程中发挥着重要作用。病理学研究表明，大量浸润的巨噬细胞是斑块易损性的重要指标。利用分子探针的MRI分子成像技术可用于评估动脉粥样硬化斑块的状态，但目前单一或双模态的斑块成像方式判断斑块易损性取决于斑块中巨噬细胞的数量，注射对比剂后信号减少或增加有限，很难有效区分易损斑块和稳定斑块。具有T 1-T 2双模态的氧化铁纳米颗粒（IONP）可以在成像期间提供更多信息，但不在T 1和T 2增强之间切换的双模态成像模式仍然不能有效地识别易受损伤的斑块。

肿瘤热疗是继手术、放化疗、靶向治疗等治疗之后又一重要的肿瘤治疗手段。磁热治疗（MH）是一种新兴的热疗方法，因具有无创/微创性、高效性和良好的组织穿透性等优点而受到广泛关注，为恶性肿瘤实现高效、低不良反应精准医疗分子水平治疗提供了新手段，成为目前肿瘤治疗新的研究方向。实现MH需要磁性材料和适宜磁场，其中氧化铁纳米颗粒（IONs）由于其较高的生物相容性和加热能力而被广泛研究为MH剂。本文就磁性纳米氧化铁材料的研究进展及目前基于磁性纳米颗粒的磁性热疗协同抗肿瘤治疗的研究进展进行分析，综述磁热治疗这一前沿技术在肿瘤治疗中的潜在应用。

目的:利用狂犬病毒糖蛋白（RVG）修饰的外泌体与超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPION）构建神经靶向分子探针RVG-Exo-SPION，研究其表征及体外磁共振成像（MRI）效果。方法:构建RVG-Lamp2b质粒并转染HEK293细胞，提取膜表达RVG的外泌体，电穿孔与SPION合成磁性分子探针RVG-Exo-SPION。采用免疫印迹、透射电镜分析（TEM）、纳米粒径追踪分析（NTA）及体外毒性分析（CCK-8法）方法分别对分子探针外泌体膜蛋白表达、形状、尺寸和生物相容性进行分析和鉴定，并通过激光共聚焦成像、普鲁士蓝染色和MRI联合评估Neuro-2A细胞对分子探针的摄取能力。结果:双酶切法证明目的基因重组至pcDNA3.1质粒中，免疫印迹显示重组质粒被有效转染至HEK293细胞，外泌体标记蛋白CD9和CD63呈高表达。TEM显示修饰和电穿孔后的外泌体保持其正常的形状、尺寸和膜结构，外泌体电穿孔后能见到SPION的存在。NTA显示工程化的外泌体粒径分布窄，粒径分布峰值为140 nm。Neuro-2A细胞与1~100 mg/L不同浓度梯度的RVG-Exo-SPION共同孵育时，细胞的活力差异无统计学意义（均 P>0.05）。激光共聚焦显微成像分析显示外泌体能高效地进入细胞，线形图显示实验组荧光强度更高；普鲁士蓝染色验证了RVG-Exo-SPION对Neuro-2A细胞的靶向能力，靶向组的阳性细胞标记率明显高于对照组[（75.8±5.6）%比（19.1±2.5）%）， P<0.05]；体外MRI显示灰阶值在不同铁浓度（5、10、25、50、100 mg/L）之间有明显区别，且在Fe≥25 mg/L的浓度下易于识别。 结论:基于RVG修饰外泌体构建的磁性分子探针RVG-Exo-SPION在体外实验中具有较好的稳定性和神经靶向性，为进一步用于体内研究提供了可行性。

目的 采用多聚赖氨酸修饰的超顺磁性氧化铁(Polylysine coated superparamagnetic iron oxide,PLL-SPIO)纳米颗粒标记兔脂肪间充质干细胞(Adipose derived stem cell,ADSCs),探讨不同SPIO浓度及孵育时间对ADSCs标记率、存活率及细胞增殖率的影响,筛选SPIO标记ADSCs的最优标记条件.方法 用含不同浓度的SPIO(12、25、50 μg/mL)培养基培养第3代兔ADSCs,分别孵育不同时间(6、12、24、48 h),孵育完成后,普鲁士蓝染色计算细胞标记率;细胞毒性实验检测细胞存活率;根据细胞毒性实验结果筛选细胞存活率较大的6组细胞进行细胞增殖能力检测,检测细胞增殖率.结果 普鲁士蓝染色结果显示,各组细胞标记率及细胞内蓝染颗粒数量,随着SPIO浓度增大及孵育时间的延长而增多.细胞毒性实验结果显示,在较低SPIO浓度和较短孵育时间下,细胞存活率不受影响,且各组之间细胞存活率无明显差异,随着SPIO浓度增大及孵育时间延长,细胞存活率呈下降趋势,48 h时细胞存活率下降最明显.细胞增殖实验结果显示,实验组各组细胞增殖率,随SPIO浓度增大及孵育时间延长而降低;且细胞进入快速增长期后,实验组细胞增殖率与阴性对照组相比,均存在明显差异,其中12 μg/mL SPIO-6 h组和25 μg/mL SPIO-6 h组细胞增殖率与阴性对照组差异较其他各组小.结论 从细胞内SPIO颗粒含量及细胞标记率、存活率及增殖率几方面综合评价,25 μg/mL SPIO孵育6 h,是本研究所选出的PLL-SPIO 标记ADSCs的最优标记条件.

目的 探讨纳米三氧化二铁颗粒(iron oxide nanoparticles,Fe2O3NPs)经口暴露对雄性大鼠生殖系统的影响.方法 将40只雄性SD大鼠按体重随机分配到对照组和低、中、高剂量干预组,每组10只,分别灌胃生理盐水和50、100、200 mg/kg的Fe2O3NPs混悬液,每次灌胃体积10mL/kg,连续灌胃28d,每3天称一次体重,记录大鼠体重变化.10％水合氯醛腹腔麻醉后,脱颈处死大鼠,收集睾丸和附睾.称重并计算睾丸系数和附睾系数,苏木精-伊红染色观察大鼠睾丸组织病理学切片,光学显微镜下统计附睾精子数目、计算精子畸形率,试剂盒法检测大鼠睾丸组织匀浆中组织标志酶酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶和γ-谷氨酰转肽酶活性,以及氧化应激指标超氧化物歧化酶活性和谷胱甘肽、丙二醛含量.结果 与对照组相比,各剂量Fe2O3NPs干预组大鼠体重、睾丸系数及附睾系数差异无统计学意义;100和200 mg/kg组生精上皮排列紊乱、生精细胞减少;200 mg/kg组精子数目减少,100和200 mg/kg组精子畸形率增加(P＜0.01);100和200 mg/kg组酸性磷酸酶活性升高(P＜0.05)、γ-谷氨酰转肽酶活性降低(P＜0.01);100 mg/kg组谷胱甘肽水平升高(P＜0.05),100和200 mg/kg组丙二醛含量升高(P＜0.01).结论 Fe2O3NPs可引起大鼠睾丸组织结构损伤,精子数目减少,精子畸形率增高,干扰睾丸组织标志酶活性并诱导氧化应激,对雄性大鼠生殖系统造成了不利影响.

Ferumoxytol是一种静脉注射的氧化铁纳米颗粒药物,因其特有的生物学特性,已作为对比剂广泛应用于全身各个系统的MR成像中.随着对其认识的深入及成像设备、技术的不断进步,Ferumoxytol开始应用于胎盘的MR灌注成像研究.由于妊娠期生理状态的特殊性,相较临床使用最广泛的钆剂,Ferumoxytol具有更高的安全性及独特的成像特点.本文作者总结了Ferumoxytol作为造影剂在胎盘MR成像中的应用及其在胎盘成像中的优势.

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 探讨anti-EGFR-PEG-SPIO纳米分子探针对表皮生长因子受体(EGFR)高表达肺腺癌细胞的靶向性及利用MRI对其监测的可行性.方法 制备anti-EGFR靶向纳米分子探针(anti-EGFR-PEG-SPIO)及非靶向纳米分子探针(PEG-SPIO),行电镜(TEM)观察,并测量水合粒径及弛豫率等表征.之后将不同Fe浓度(0、10、20、40、60、80μg/ml)的anti-EGFR-PEG-SPIO和PEG-SPIO分别与H460细胞孵育2h后,进行体外MR成像,观察其T2WI信号强度及信号强度变化率.行H460细胞普鲁士蓝染色和电镜观察细胞摄取Fe情况.结果 不同Fe浓度anti-EGFR-PEG-SPIO及PEG-SPIO探针分别与H460细胞孵育2h后,前者显示H460细胞的信号强度随Fe浓度的升高而明显减低,Fe浓度为60 μg/ml时,相对于0、10、20、40、80 μg/ml,信号强度变化率约为58.2％、-82.7％、-94.4％和-98.3％;而后者显示H460细胞信号强度减低相对不明显.普鲁士蓝染色及TEM结果显示anti-EGFR-PEG-SPIO的H460细胞内可见大量铁颗粒沉积,而PEG-SPIO的肿瘤细胞内仅可见少量铁颗粒沉积.结论 自行制备的anti-EGFR-PEG-SPIO分子探针对H460肺腺癌细胞具有靶向效应,采用3.0T MR扫描仪可对其进行监测.

纳米材料在生物医药领域中的用途越来越广泛.近年来研究结果提示,纳米材料可通过直接与DNA或染色体作用或借助氧化应激效应诱导DNA损伤、染色体畸变和细胞周期紊乱,而纳米颗粒的尺寸、形状和表面修饰的差异则决定了其潜在遗传毒性的强弱.本文以常见医药用纳米材料纳米银和氧化铁纳米颗粒为例,就遗传毒性的类型、遗传毒性机制以及影响因素等方面的研究进展进行综述,为生物医用纳米材料的安全性评价及开发提供参考.

[目的]研究铁还原细菌Shewanella oneidensis MR-4在细胞外诱导形成含铁矿物的矿物相、化学成分和形貌结构等特性及其变化,深化对铁还原细菌细胞外诱导矿化过程的认识.[方法]在以30 mmol/L乳酸钠为电子供体,10 mmol/L水合氧化铁为电子受体,[HCO3-]为30 mmol/L,[PO43-]为5 mmol/L条件下,30℃恒温下厌氧培养,进行细菌生长和细胞外诱导矿化实验,定期采样测量反应体系的pH、生物量、Fe(Ⅱ)浓度;采用激光拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)等方法对不同时间点的矿化产物进行分析.[结果]MR-4在还原Fe(Ⅲ)的过程中,细胞快速生长,表明MR-4的Fe(Ⅲ)还原和乳酸氧化过程相互耦合,从而进行细胞生长,并在细胞外诱导矿物形成.对不同阶段矿化产物的综合分析表明,反应进行到约8d时,无定形-弱结晶的水合氧化铁部分地转化为纳米尺寸的磁铁矿晶体颗粒;约16d时,反应体系中开始出现蓝铁矿晶体颗粒;约20 d后,几乎所有矿物转化为纤维状或者叶片状的蓝铁矿.[结论]铁还原细菌Shewanella oneidensis MR-4细胞外诱导矿化过程受环境条件控制,当以乳酸钠和水合氧化铁分别作为电子供体和受体,相对高的[PO43-]/[HCO3](1∶6)时,水合氧化铁先转化为磁铁矿,最后大量转化为蓝铁矿.本研究为全面认识铁还原细菌的生物诱导矿化过程和评估其参与铁元素地球化学循环提供了新的数据.