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目的:合成水溶性、稳定性好的Fe3O4纳米团簇磁流体,探讨该纳米磁流体在交变磁场的作用下热疗的效果,对放射治疗的协同增敏作用以及可能的机制。 方法:用多元醇法制备出水溶性和稳定性均较好的Fe3O4纳米团簇磁流体,通过TEM、XRD、FTIR、VSM、TGA等方法对Fe3O4磁纳米颗粒进行表征;红外线测温仪测量不同浓度的Fe3O4磁流体在交变磁场下升温情况;细胞水平上,以低分化人鼻咽癌细胞系CNE-2和人大细胞肺癌细胞系H460为实验对象,CLSM、倒置显微镜、以及TEM观察细胞对纳米粒的摄取情况;MTT检测该纳米颗粒的生物相容性及纳米磁流体热疗、放疗和热疗联合放疗对细胞增殖的影响;流式细胞仪检测经过上述处理前后细胞凋亡和细胞周期分布的变化;γ-H2AX焦点实验和克隆形成实验检测磁流体热疗是否有放疗增敏效果;Western Blot实验检测在磁流体热疗、放疗、热疗联合放疗后热休克蛋白70(HSP70)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(caspase-3)的表达情况。在动物水平上,建立人大细胞肺癌(H460)裸鼠皮下移植瘤模型,绘制肿瘤生长曲线,探讨磁流体热疗联合放疗对肿瘤生长的影响。 结果:成功合成出水溶性和稳定性较好,粒径在50-60nm之间、粒径较均匀、形态呈圆形或类圆形的纳米颗粒团簇。通过XRD、FTIR、TGA等检测方法可证实合成的为Fe3O4纳米颗粒,并且PAA的羧基螯合在Fe3O4表面,通过VSM及XRD证明Fe3O4为超顺磁性纳米颗粒,饱和磁化强度为13emu/g,平均粒径为7.33nm;不同浓度的磁流体(200μg/mL-2mg/mL)在交变磁场作用下1h,温度均能快速地上升,且有浓度依赖性:浓度越高,温度上升越高、上升速率越快,40-45min后温度保持恒定;纳米颗粒可被细胞吞噬,分布在细胞质中,围绕在细胞核的周围;Fe3O4有较好的生物相容性;磁流体热疗,放疗4Gy,磁流体热疗联合放疗的作用下,CNE-2细胞系增殖抑制率分别为30%、29%、38%,H460细胞系增殖抑制率分别为25%、27%、43%;流式细胞仪检测在磁流体热疗、放疗,磁流体热疗联合放疗作用下,CNE-2细胞凋亡率分别为19.04%、12.91%、28.94%,H460细胞系凋亡率分别为15.52%、10.21%、23.56%;在热疗和热疗联合放疗的作用下,S期细胞增加,经过放疗,G2期增加;热疗、放疗及热疗联合放疗均可引起HSP70蛋白、Caspase-3(分子量35KDa)蛋白的表达增加,其中热疗联合放疗组增加最明显;放疗前1h磁流体热疗具有放射增敏作用,CNE-2、H460细胞系放射增敏比分别为1.19和1.16;在体外实验中,磁流体热疗组、放疗组、热疗联合放疗的抑瘤率分别为49%、46%、80%,联合组明显抑制了肿瘤的生长(P<0.05)。 结论:1.用多元醇法可以成功合成出生物相容性好,水溶性和稳定性佳的Fe3O4超顺磁性纳米磁流体;2.该纳米磁流体在交变磁场作用下可以升温,实现热疗作用,对人鼻咽癌CNE-2细胞系和人大细胞肺癌H460以及人大细胞肺癌裸鼠移植瘤具有放疗增敏作用;3.磁流体热疗、放疗及热疗联合放疗均可以引起细胞HSP70蛋白和caspase-3蛋白表达的增加,磁流体热疗对放疗增敏的机制可能是通过激活凋亡蛋白和抑制放疗后受损DNA修复实现的。