Fe3O4@mSiO2 Yolk/Shell结构多核纳米笼的构建及其用于磁共振成像指导的药物靶向释放治疗研究

本项目拟采用具有良好生物相容性和安全性的介孔二氧化硅(mSiO2)为壳层，以多个超顺磁性Fe3O4纳米粒子为核，通过聚苯乙烯(PS)模板法，构建Fe3O4@mSiO2蛋壳结构(Yolk/Shell)多核纳米笼，并在其表面偶联双亲性大分子和靶向分子后，负载抗癌药物，开发一种新型磁共振成像(MRI)指导的药物靶向释放治疗载体。以人类肿瘤细胞系和小鼠肿瘤模型为研究对象，利用多核纳米笼内Fe3O4纳米粒子的磁学性质，借助MRI技术，实时和长期跟踪在磁场诱导下的药物释放和磁热效应对肿瘤组织的治愈过程，探索由MRI指导的药物释放治疗载体对疾病可视化跟踪和定点可控给药的应用。本课题的开展不仅对于探讨新型多功能一体化纳米材料有着重要的理论意义，而且对MRI指导下的肿瘤早期诊断和治疗也具有现实作用。

本项目以磁性纳米粒子和介孔二氧化硅纳米粒子为构筑单元，结合纳米技术、表面化学和生物化学原理，实现了对两种纳米粒子的可控合成以及空心结构、核壳结构的构建，例如：利用高温裂解法和溶剂热法制备了不同粒径的磁性纳米粒子(Mn3O4， F3O4， CoFe2O4, MnFe2O4)，利用硬模板法合成了不同粒径的二氧化硅空心球，结合溶胶凝胶法和微乳液法制备了核壳结构多功能纳米粒子(Fe3O4@SiO2和Mn3O4@SiO2)，进一步并实现了纳米粒子表面生物相容性和多能化改性，并将其应用到细胞核活体层次的多功能多模式生物成像，详细研究了纳米粒子的细胞毒性、内吞动力学、靶向识别、药物运输和释放、生理代谢以及生物分布等方面的问题。