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磁性纳米颗粒的体内应用

    
  影响体内应用的磁性纳米颗粒的2个主要特性是大小和表面功能。超顺磁氧化铁纳米颗粒(Superparamagnetic Iron Oxide,SPIOs)的直径对它们在体内的生物分布有很大影响。直径为10-40nm的颗粒包括超小的超顺磁氧化铁纳米颗粒可以在血液循环中滞留较长时间,它们可以通过毛细血管壁,并常被去往淋巴结和骨髓的巨噬细胞所吞噬。
  
  热疗是指将超顺磁氧化铁置于交流电磁场中,可使磁方向在平行和反平行之间随机变换,使磁能以热的形式传递给颗粒,在生物体内这个特性可用来破坏病态细胞。肿瘤细胞比健康细胞对温度更敏感。研究显示磁性阳离子脂质体纳米颗粒和葡聚糖包裹的磁铁在细胞辐射的热疗中有效的增高了肿瘤细胞的温度。这种方法被认为是未来癌症治疗的主要方法。磁热疗的优点是温度升高仅局限于肿瘤区域。此外,亚畴磁性颗粒(纳米级)比多畴磁性颗粒(微米级)更优,因为它们在机体可承受的交流电磁场中能吸收更多的能量,这是它们的大小和形状决定的。因此,明确的可生产颗粒均匀的合成路径对于温度的严格控制很关键。
  
  药物靶向成为现代给药技术之一。磁性纳米粒子与外加磁场和/或可磁化的植入物可将颗粒递送到靶标区域,在药物释放时使颗粒固定在局部位点,因而药物可在局部释放。这个过程称为磁性药物靶向(Magnetic Drug Targeting, MDT)。近来,使用氧化铁磁性纳米粒子靶向给药的可行性越来越大。内核使用Fe3O4的磁性纳米粒子的直径小、灵敏度高、毒性低、性能稳定、原材料易得。 Fe3O4一般对人体不产生毒副作用,整个疗程所用的载体含铁量不超过贫血病人的常规补铁总量,除部分被人体利用外,其余的磁性粒子能通过皮肤、胆汁、肾脏等安全排出体外。纳米颗粒表面修饰的有机聚合物或无机金属或氧化物使它们具有生物兼容性,并适合连接具有生物活性的分子从而具有功能性。将药物递送到特定位点可消除药物的副作用,并降低用药剂量。
  
  磁性纳米粒子在体内诊断方面的应用主要用于核磁共振成像。由于核磁共振成像在诊断上的发展,出现了一类新型药物-磁性药物。这些药物给病人服用后的主要用途是提高正常和患病组织的对比度(造影剂)和/或显示器官功能或血流情况。超顺磁氧化铁纳米粒子在体外和体内细胞和分子成像中成为一类新的探针。在核磁共振中使用超顺磁显影剂具有产生比顺磁的显影剂更强的质子弛豫的优点。因而,需要注射到体内的显影剂剂量更少。然而,核磁共振不便于进行原位监测。
  
  磁性纳米粒子在生物医学领域已表现出独特的优势,目前对于它们在此领域的应用仍在快速增长。磁性纳米粒子在生物医学领域及其他领域必将发挥更大的作用。