基于PAMAM原位修饰的功能化铁酸锰的合成及其在分子影像中的应用

磁共振分子成像是当前分子影像学的研究热点之一。本项目利用PAMAM具有水溶性好、生物相容性优良及其外围功能团丰富等特点，在具有较大磁矩超顺磁性铁酸锰纳米粒子表面进行可控原位生长PAMAM，并在其外围引入叶酸、荧光染料Cy5.5、芳香基团，解决纳米粒子的水溶性、功能化及其在磁场作用下的团聚行为，发展多功能超顺磁分子成像对比剂。以叶酸受体高度表达的肿瘤细胞（如KB细胞）和小动物肿瘤模型为研究对象，利用近红外花菁染料Cy5.5为光学探针，依靠荧光和核磁共振成像等手段，研究超顺磁铁酸锰纳米粒子与肿瘤细胞的相互作用，探索其在分子影像中的应用。本课题的开展不仅对于探讨新颖的核磁共振对比剂有着重要的理论意义，而且对肿瘤的早期诊断与治疗也具有现实作用。

核磁共振成像技术自问世以来, 因其所成的图像高度清晰、精细、分辨率高、对比度好、信息量大等优点，到今天已发展成为临床诊断和基础研究中必不可少的重要工具之一。而在成像过程中所使用的MRI成像造影剂( contrast agent)，一直受到人们的广泛关注；我们的研究工作围绕“磁性纳米粒子的合成、修饰及其在肿瘤靶向检测中的应用”展开，综合运用有机合成、配位化学、材料化学、分子细胞学等方面的知识和技术，合成和修饰具有MRI功能的铁酸盐、金属合金等磁性纳米粒子，探索它们在分子影像，特别是磁共振、光学和超声成像及其多模式技术在肿瘤方面的检测，为肿瘤疾病的早期诊断提供新的检测方法和研究手段, 取得了如下主要结果：1）利用四甘醇的表面修饰作用，实现了磁性MnFe2O4纳米粒子作为肝T2模式磁成像造影剂。2）探讨了Mn3O4作为T1模式造影剂和叶酸和核酸片段作为介导配体的体内外的肿瘤靶向分子成像；3）设计和完成了全新的T1和T2双模式磁成像纳米粒子，实现了体内外的肿瘤靶向分子成像；4）探索了以硅中空微球为载体，Gd为T1成像模式的超声、磁共振的体内外肿瘤靶向分子成像；5）探索了四氧化三铁纳米粒子修饰的碳管材料在体内的生物分布以及作为MRI试剂的安全性评价。6）探索了金属配位聚合物的微纳米化及其磁光双模式成像的应用，实现了小分子Gd-Ir化合物的体内外双模式成像。7）完成了G3树枝状化合物多磁性纳米粒子的修饰，并对它们作为MRI及其多功能载体的可行性进行了初步探索。从2010到2012年的三年中，共发表SCI收入文章19篇，国内一般刊物4篇，其中影响因子大于3.0的文章12篇，影响因子大于6.0的文章5篇，分别是Biomaterials 4篇, Adv. Funct. Mater.，1篇。与此有关的工作，申报中国发明专利29项，其中获得授权17项。培养研究生13名，待毕业9名。