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靶向乳腺癌膜相关抗原HAb18G/CD147双模态单光子发射计算机断层成像-MRI探针的构建与表征

刘先平;张明如;梦遥;乔瑞瑞;康晓伟;李国权;李郁;蒋建利;高明远;印弘;汪静;魏光全

摘要: 目的:探讨靶向乳腺癌膜相关抗原HAb18G/CD147双模态单光子发射计算机断层成像(SPECT)?MRI显像探针的构建方法,并研究其理化性质及体外生物特性。方法将超顺磁性氧化铁(SPIO)纳米颗粒与HAb18G/CD147的抗体片段HAb18F(ab')2通过化学偶联法共价结合,得到复合物SPIO?HAb18F(ab')2,采用Iodogen法对复合物进行125I标记,制得双模态靶向探针125I?SPIO?HAb18F (ab')2。采用SPIO及125I?HAb18F(ab')2作对照。对分子探针进行表征,包括记录纳米粒子形态、大小、水合粒径;测定SPIO和125I?SPIO?HAb18F(ab')2溶液的T2横向弛豫率;测量125I?SPIO?HAb18F(ab')2及125I?HAb18F(ab')2的放射化学纯度及脂水分配系数;分析不同Fe2+浓度(1、5、10、20、40μg/ml)的125I?SPIO?HAb18F(ab')2溶液对乳腺癌细胞系MDA?MB?231(实验组)及MDA?MB?468(对照组)存活率的影响。然后行靶向探针125I?SPIO?HAb18F(ab')2的体外细胞结合实验,分别行MRI检查和SPECT检查。对与靶向探针125I?SPIO?HAb18F(ab')2共同体外培养后的实验组、对照组及未作处理的MDA?MB?231细胞悬液(空白组)行MRI检查,测量其信号强度,计算MRI信号变化率。将实验组及对照组细胞悬液,在不同时间(20 min、40 min、1 h、2 h、4 h)经过处理,用γ计数仪测量每管放射性计数,分别计算其细胞结合率。采用单因素方差分析比较不同Fe2+浓度的125I?SPIO?HAb18F(ab')2溶液对各组细胞增殖的抑制作用及SI值的差异。结果靶向乳腺癌膜相关抗原HAb18G/CD147的双模态SPECT?MRI探针构建成功。SPIO纳米颗粒核心粒径为(10.32±1.30)nm,SPIO及125I?SPIO?HAb18F(ab')2水合粒径分别为44.80、52.64 nm。SPIO和125I?SPIO?HAb18F(ab')2溶液的T2横向弛豫率分别为38.79、106.73 mM-1·s-1。125I?SPIO?HAb18F(ab')2溶液和对照组125I?HAb18F(ab')2溶液的标记率分别为41.90%和85.50%,二者的放射化学纯度均>95%,在PBS及鼠血清中均具有较好的稳定性。125I?SPIO?HAb18F(ab')2与125I?HAb18F(ab')2的脂水分配系数分别为-0.99±0.03和-1.49±0.08,表明二者均为水溶性物质。不同铁浓度(1、5、10、20、40μg/ml)的125I?SPIO?HAb18F(ab')2与MDA?MB?231和MDA?MB?468细胞孵育72 h后吸光度值差异无统计学意义(F值分别为0.78、0.66,P值分别为0.58、0.66)。体外细胞结合实验:(1)MRI:实验组、对照组及未作处理组的SI值分别为1670±5、1930±8、2349±14,差异有统计学意义(F=4408.48,P=0.000)。实验组平均信号强度变化率为28.87%,对照组为17.78%。(2)SPECT:MDA?MB?231细胞可特异性摄取125I?SPIO?HAb18F(ab')2,20 min时其结合率为(6.52±0.60)%,4 h时为(10.52±2.04)%。结论靶向乳腺癌膜相关抗原HAb18G/CD147的特异性双模态SPECT?MRI探针125I?SPIO?HAb18F(ab')2制备成功,该探针具有良好的理化性质和体外生物特性。

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