《脊髓損傷早期治療中磁納米膜修復材料的靶向定位研究》是依託中國科學院電工研究所，由張廣浩擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：脊髓損傷早期治療中磁納米膜修復材料的靶向定位研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張廣浩
- 依託單位：中國科學院電工研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
脊髓損傷後及時且有效的早期修復可以極大改善患者的預後。前期實驗表明直流電刺激補償損傷電位可有效阻止損傷後陽離子內流，維持細胞膜內外離子平衡，從而延長有效治療時間視窗。本項目擬在該時間視窗內利用磁納米膜修復材料將受損傷的細胞膜縫合,並通過構建靶向定位系統，解決損傷處膜修復材料滯留率低的問題，更好的抑制繼發性損傷。離體實驗中利用誘發電位研究膜修復材料濃度與損傷修復程度的關係，找到修復效果最好時的損傷處最佳濃度。動物實驗中在體檢測損傷處膜修復材料濃度，驗證靶向定位效果，確定可達到損傷處最佳濃度的注射劑量與時間；採用損傷電位補償結合磁納米膜修復材料靶向定位的方法治療實驗動物脊髓損傷，評價其遠期治療效果及磁納米膜修復材料的毒性。最終通過本項目研究為用於脊髓損傷早期治療的磁納米膜修復材料及其靶向定位系統的未來臨床套用提供理論基礎。
結題摘要
脊髓損傷後及時且有效的早期修復可以極大改善患者的預後，以聚乙二醇為代表的膜修復材料近年來成為一種有效的早期損傷修復手段，但是聚乙二醇高濃度、高粘度的特點難以實現靜脈注射，其在損傷處聚集的能力也非常有限。本項目將傳統膜修復材料改造為內含磁納米顆粒的磁性微球，並構建基於永磁磁體的體外磁靶向定位系統，可在有效降低藥物濃度和粘度的同時解決損傷處膜修復材料濃度低的問題，更好地抑制繼發性損傷。主要研究內容包括磁納米膜修復材料靶向定位系統研製、磁納米膜修復材料對細胞膜的修復效果研究、靶向定位系統對磁納米膜修復材料的聚集作用研究以及損傷電位補償結合膜修復材料的修復效果四個方面的內容。本項目首先通過有限元仿真的方法設計了一種C型永磁磁體，並在磁體內部固定鐵磁性探針，用來提高局部磁場梯度，由仿真結果出發製作了磁靶向定位系統。通過實際磁場測量方法驗證了鐵磁性探針尖端高場強和高磁場梯度的特性，通過體外模擬實驗驗證了磁納米顆粒在鐵磁性探針尖端具有較高的滯留率，適用於脊髓損傷這種聚焦靶點較小的實際情況。搭建了離體脊髓實驗平台利用誘發電位研究磁納米膜修復材料結合外加磁場對脊髓損傷的修復效果，並與傳統的膜修復材料聚乙二醇的修復效果進行對比，結果表明磁納米膜修復材料結合靶向磁體的修複方法優於聚乙二醇的修復效果，且藥物濃度和粘度均低於聚乙二醇。在體實驗中，對注射磁納米膜修復材料的脊髓損傷大鼠進行磁共振成像，結果表明使用磁靶向定位系統後大鼠脊髓內部的膜修復材料含量高於不使用靶向定位系統的大鼠。在膜修復材料結合外加直流電場促進脊髓損傷修復在體實驗中也證明該方法治療效果優於單一治療方法。本項目研究為磁納米膜修復材料及其靶向定位系統未來在脊髓損傷早期治療領域的臨床套用提供了理論基礎。
