部分氟化策略在氟-19磁共振多功能纳米材料中的应用

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目的:磁共振成像在细胞追踪、血管生成、细胞凋亡等领域有着广泛的应用。传统的氢-1磁共振成像(~1H MRI)由于存在强背景干扰,不适用于体内靶标的追踪与量化。无背景干扰和可定量的氟-19磁共振成像(19F Magnetic Resonance Imaging,19F MRI)被视为传统~1H MRI的一个有价值的补充。常用的基于全氟化合物的19F MRI显影剂因存在信号裂分、密度高、对功能分子溶解度低、制剂困难、体内易残留等缺点而限制了19F MRI在生物医学中的进一步应用。对此,我们发展了一种部分氟化策略,希望通过降低含氟量来改善19F MRI全氟显影剂固有的缺点。方法:(1)部分氟化试剂较低的含氟量使得其对于功能分子具有较好的溶解度。在此我们采用廉价易得的部分氟化物2-(3,5-双(三氟甲基)苯基)乙酸乙酯作为19F MRI信号分子和溶剂来溶解螯合剂、盐霉素和吡啶酮,再加入光敏剂吲哚菁绿,用磷脂S75和非离子聚合物表面活性剂F68将其分散在水中,以开发19F MRI-荧光双模态成像和协同化疗、光热和光动力治疗的纳米微乳。(2)我们设计并制备了一系列具有较低氟含量、多个有效氟原子和密度接近于水的全氟叔丁醇衍生物。随后以全氟叔丁醇衍生物为内核、白蛋白为外壳,插入荧光分子IR-780,拟构建用于高灵敏度的19F MRI-荧光双模态细胞追踪的新型纳米微乳。结果:我们应用部分氟化策略成功制备了两类19F MRI多功能纳米材料。三氟甲基苯基类多功能纳米乳剂在癌细胞中显示出灵敏的19F MRI和荧光双模态成像能力、高协同化疗、光热和光动力治疗功效,可能是有价值的双模态成像和治疗缺氧实体瘤的多功能纳米材料。全氟叔丁醇类纳米微乳在一系列体外实验中被证明具有高稳定性、良好的生物相容性、灵敏的19F MRI和荧光双模态成像能力,可能是一类有前景的细胞追踪剂。结论:该研究提出了部分氟化策略,并成功制备了两类基于部分氟化物的多功能纳米微乳,拓展了部分氟化物在氟-19磁共振、癌症诊疗和细胞追踪中的应用。
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