碘-125标记金银复合靶向纳米粒子对甲状腺肿瘤的双模态SPECT-CT成像研究

Thyroid adenoma is a common female malignant disease of endocrine system. The early diagnosis, tumor border and the evaluation of treatment effect have been in urgent need. Each single-mode imaging has its advantages and disadvantages, such as X-ray Computed Tomography (CT) has high resolution but low sensitivity, on the contrary, Single Photon Emission Imaging (SPECT) has high sensitivity but low resolution. Development based on SPECT-CT bimodal imaging contrast agents is in necessary to solve the above problems. This project is synthesis of Iodine-125 tagged Au@Ag nanocomposites as contrast agents for thyroid tumor SPECT-CT dual mode imaging. Research Contents: 1) Controllable preparation of uniform size and good biocompatibility Au@Ag nanocomposites; 2) Marked Iodine-125 on the surface to build bimodal thyroid tumor SPECT-CT imaging probe and to explore its tumor cell targeting specificity; 3) Research on the structure and the imaging effect (sensitivity, specificity and accuracy) of iodine-125 tagged Au@Ag nanocomposites, and discuss on the imaging effect in vivo and the evaluation on the safety of the nanoprobe. Research is expected for early diagnosis of thyroid tumor accurately, high resolution determine tumor boundary, high sensitive assessment of after curing effect because of the newly bimodal contrast agents.

甲状腺瘤是女性内分泌系统的恶性疾病，其早期诊断，肿瘤边界的判定，治疗效果的评估一直是亟需解决的问题。单模态成像技术用于肿瘤诊断各有优缺点，如CT分辨率高但灵敏度低，SPECT则恰恰相反，发展基于两者的双模态成像造影剂为以上问题的解决提供了可能。本项目拟设计基于碘-125标记的金银复合纳米造影剂用于甲状腺肿瘤的SPECT-CT双模态成像研究以期得到可用于准确诊断早期甲状腺瘤、高分辨判定肿瘤边界、高灵敏评估愈后效果的双模态影像技术手段。具体研究内容：1）设计合成尺寸均一、生物相容性好的碘-125放射性同位素标记金银复合纳米粒子；2）探究表面标记碘-125放射性同位素的金银复合纳米材料在甲状腺瘤部位的SPECT-CT显影效果；3）系统探讨碘-125标记金银复合纳米粒子对靶向肿瘤细胞成像效果的灵敏性、特异性和准确性，并对双模态成像造影剂在动物体内的成像效果和安全性进行评价。

放射性核素Fe3O4-Ag125I异质结构复合纳米材料是一种用于单光子发射计算机断层扫描(SPECT)和磁共振成像(MRI)的新型双模态成像剂。通过暴露7天以上急性毒性实验研究Fe3O4-Ag125I NPs在小鼠体内的生物分布和生物作用。通过体内实验研究Fe3O4-Ag125I NPs的生物积累、血清生化和血液学分析，揭示其潜在的功能变化，并用电镜观察其组织病理学变化。生物分布分析显示Fe3O4-Ag125I NPs主要积累在肝脏和脾脏。与对照组相比，Fe3O4-Ag125I NPs组肝脏酶(ALT和AST)活性升高。总的来说，肝脏和脾脏是Fe3O4-Ag125I NPs聚集的主要靶器官。与对照组相比，Fe3O4- Ag125I NPs组肝组织受到损伤。这对Fe3O4-AgNPs作为双模态显像剂的医学应用是非常必要的。.基于纳米技术构建了草铵膦定量检测荧光探针。利用中间适配体实现对草铵膦的特异性选择，中间适配体能够对量子点的荧光产生猝灭，而草铵膦加入后能够引起量子点荧光恢复。根据荧光恢复率和草铵膦的浓度建立了线性方程，其最低检测限为0.01 mg/L，能够满足规定的需要。该方法成功用于检测茶叶表面的草铵膦农药，为草铵膦的快速筛查提供了一种简单快捷的新方法。.基于纳米技术结合主成分分析和贝叶斯判别法进行了滇红等级判别方法的研究。钴离子和碳量子点构建的反应体系，对茶多酚的响应较大，对茶黄素、茶氨酸的响应较小，因此根据茶样中茶多酚与量子点反应后的荧光曲线图像初步建立了滇红等级判别方法，具有较高的判别率和重要的实际意义。