生物相容性好,稳定性高和无毒性是Fe3O4 NPs作为MRI造影剂的必要条件。然而,分子间的偶极作用导致裸露的Fe3O4容易团聚且分散性很差。在Fe3O4 NPs表面包封SiO2,不但提高了NPs的分散性和稳定性,而且SiO2表面的多硅羟基能与多种功能性基团偶联,提高其性能。壳聚糖的引入不仅增加了NPs的生理活性,同时提高了NPs的自身安全性。
Fe3O4@ SiOz的制备:首先将0.1g制备得到的Fe3O4 NPs加入到100 mL环已烷中于室温条件下剧烈搅拌,随后依次加入5mL的氨水和1 mL的TEOS继续搅拌12 h,反应结束向溶液中加入无水乙醇磁分离,依次用乙醇和蒸馏水洗涤掉溶剂。
Fe3O4@SiO2-CS的制备:将0.5g的CS 加入到100 mL体积分数为1 %的醋酸溶液中,搅拌形成乳液,然后加入0.1 g的Fe3O4@SiO2 NPs继续搅拌1h,随后加入氨水将PH值调到10,在80 C下剧烈搅拌8小时,反应结束后磁分离,依次用去离子水和乙醇洗涤,于60 C真空干燥得到Fe3O4@Si0O2-CS NPs。
Fe3O4 NPs用作为MRI造影剂,其在生物体内的稳定性尤为重要。磷酸盐缓冲液(PBS)作为常用的生物研究缓冲溶液,因此,我们通过动态光散射仪测量了Fe3O4 NPs和Fe3O4@SiO2-CS NPs在PBS溶液中一个月内的水合粒径及Zeta电势值,每两天取一次样。 如上图所示分别为Fe3O4 NPs的水合粒径变化曲线图,由图可知,未包覆SiO2-CS层的Fe;O4 NPs在一天的水合粒径和后一天的水合粒径及Zeta电势差距较大,Fe3O4@SiO2-CS NPs在前后水合粒径及Zeta电势值差距很小。结果表明了在Fe3O4 NPs的表面包覆SiO2-CS,能明显提高NPs的稳定性。
结果说明:SiO2包覆层提高了Fe4O4 NPs的稳定性。体外成像研究结果显示随着NPs浓度的增加成像信号越来越暗,表明Fe3O4@SiO2-CS是一种优良的阴性显影剂。通过MR成像分析仪测的Fe3O4@SiO2-CS的横向弛豫率为312.07 mM,表明Fe3O4@SiO2-CS NPs是一种优良T2类成像造影剂。
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