《pH回響的磁共振成像納米造影劑的製備與腫瘤成像研究》是依託浙江大學，由唐建斌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：pH回響的磁共振成像納米造影劑的製備與腫瘤成像研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：唐建斌
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高靈敏度的腫瘤成像是腫瘤早期診斷和治癒的關鍵。本項目提出了利用樹枝狀大分子造影劑與pH敏感的嵌段共聚物組裝，製備pH回響的磁共振成像（MRI）納米造影劑。此納米造影劑在正常組織中幾乎不發揮造影作用，但通過腫瘤的超通透滯留 (EPR)效應進入腫瘤部位後，在腫瘤弱酸性pH的刺激下釋放出高弛豫率的樹枝狀大分子造影劑，發揮很強的造影作用。從而實現選擇性增強腫瘤成像、提高MRI檢測腫瘤的靈敏度的目標。研究內容包括：建立樹枝狀大分子造影劑與pH敏感的嵌段共聚物的組裝方法，揭示樹枝狀大分子與嵌段共聚物組裝的規律；研究組裝的納米造影劑的結構與性能關係，重點研究該納米造影劑的弛豫性能和pH回響性能以及二者之間關係，闡明造影劑的pH回響機理；並用小動物進行體內腫瘤MRI研究，最佳化造影劑選擇性增強腫瘤成像的能力，揭示納米造影劑的結構對腫瘤成像的影響。本項目將為研製腫瘤特異性的MRI造影劑提供新的思路。
結題摘要
開發腫瘤微環境靶向和回響的造影劑對於提高MRI檢測腫瘤成像的靈敏度具有重要意義。按照研究計畫，項目首先建立了一種高效樹枝狀大分子的合成方法，合成了3種新型的樹枝狀大分子。它們具有良好的生物相容性和生物降解性以及大量的反應性基團，可以廣泛地作為藥物、基因和生物探針的輸送載體材料。然後，利用合成的樹枝狀大分子製備了3種不同功能的樹枝狀大分子造影劑，包括（1）腫瘤靶向的可生物降解的腫瘤靶向樹枝狀大分子造影劑；（2）抗蛋白吸附的細胞外樹枝狀大分子造影劑；（3）腫瘤還原環境回響性的樹枝狀大分子造影劑。這些造影劑能夠顯著增強血池和腫瘤成像，在提高腫瘤MRI成像方面具有重要價值。項目還詳細研究了樹枝狀大分子造影劑與pH敏感的嵌段共聚物組裝的方法，通過最佳化樹枝狀大分子和嵌段共聚物的結構，建立起了它們之間組裝方法以及結構調控方法。研究了組裝體納米造影劑的弛豫性能與其結構的關係及其pH回響性能，發現其馳豫率隨pH變化不明顯。據此，項目組提出製備腫瘤pH和還原性雙回響的納米凝膠造影劑的方法，直接將小分子造影劑置於pH敏感的納米凝膠內部，獲得了理想的pH回響納米造影劑。在正常組織中此造影劑處於氧化狀態，其弛豫率為 6.8 mM-1s-1，而造影劑進入還原性和酸性的腫瘤時，造影劑中的氮氧化物被還原為三級胺並發生質子化，導致其弛豫率增加至13.2 mM-1s-1 （增幅達95%）。因此，它能夠顯著增加腫瘤與正常組織的對比度，提高MRI對腫瘤的靈敏度。項目發明的樹枝狀大分子和功能化的樹枝狀大分子造影劑以及納米凝膠造影劑在腫瘤和血池成像方面具有重要的套用前景，特別是腫瘤厭氧靶向造影劑將為今後的研究開闢重要方向。項目發表包括《Progress in Polymer Science》、《ACS Nano》、《JACS》、《Chemical Science》、《Journal of Controlled Release》等在內的8篇SCI論文，另外還有多篇論文在整理和投稿中，獲得專利授權3項，圓滿完成了項目的研究任務。
