[發(fā)明專利]磁性靜電紡絲纖維給癌癥細胞加熱的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510656989.6
• 申請日: 2015-10-10
• 公開（公告）號: CN105126104A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱苗苗;陳鄞琛;徐海軍;姚建峰;劉中車;黃超伯
• 申請（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;A61K47/48;A61P35/00;D01D5/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及藥物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁性靜電紡絲纖維抗癌及制備方法。

背景技術(shù)

癌癥是導(dǎo)致死亡的主要原因，一個正常的細胞轉(zhuǎn)變成腫瘤細胞通常是通過一個多階段的過程。在過去的十年中，對腫瘤的分子分析增強了我們對癌癥的認識并且給我們提供了治療癌癥的新途徑。但是，癌癥的復(fù)雜性和不同類型癌癥細胞的廣泛變異，使得我們目前找到一個最佳治療癌癥手段或適合治療普遍癌癥的方法都變得很困難。常見的癌癥化療或放療的應(yīng)用的選擇性和靶向性都很差，給人體造成非常嚴重的副作用。為了提高治療的靶向性，研究人員開始轉(zhuǎn)向納米技術(shù)領(lǐng)域，例如，以膠束、脂質(zhì)體等脂質(zhì)為基礎(chǔ)來實現(xiàn)藥物輸送系統(tǒng)。

對癌癥治療特別有效的就是含氧化鐵的納米粒子(IONPs)。磁性氧化鐵納米顆粒的確有杰出的治療潛力，它可施加交變磁場也可以加熱周圍環(huán)境(即所謂的“磁熱療”)。當(dāng)癌細胞暴露于升高的溫度(例如45℃)時會發(fā)生失活并且最終會導(dǎo)致癌癥細胞的的死亡。在喬丹等人開創(chuàng)性的工作下磁性氧化鐵納米顆粒可誘導(dǎo)升溫的能力得到了明確地闡述。從此，通過磁性氧化鐵納米顆粒的磁熱療技術(shù)對癌癥治療的探索得到了很多的關(guān)注并且進行了很多的臨床試驗。目前正在進行的磁熱療有，復(fù)發(fā)性多形性膠質(zhì)母細胞瘤患者已接受磁熱療。還要注意的是當(dāng)氧化鐵芯在體內(nèi)破壞后，產(chǎn)生的游離鐵與大多數(shù)的細胞都具有生物相容性。

雖然在靜脈注射后，氧化鐵納米顆粒對腫瘤細胞的靶向性只是一定程度上的，在腫瘤局部精準(zhǔn)的遞送IONPs仍然是一個重大的挑戰(zhàn)。但事實上，在靜脈注射后大多數(shù)的納米粒子被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)迅速的清除，而網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)可能需要直接注射IONPs才能有腫瘤磁熱療的效果。此外，即使一個剩余的癌細胞也可以導(dǎo)致腫瘤形成的復(fù)發(fā)，重復(fù)應(yīng)用微熱療(41-45℃，盡量減少對周圍健康組織的繼發(fā)效應(yīng))與其他治療方法相結(jié)合的應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮。如果可以開發(fā)出允許IONPs反復(fù)加熱的材料將會對治療癌癥非常有利。當(dāng)注射分散體(自由)IONPs，IONPs對腫瘤細胞的吸收/粘附是一個成功治療的關(guān)鍵。然而，在交變磁場中的應(yīng)用，可以預(yù)見粘附在細胞上的IONPs會從死亡的腫瘤細胞和吞噬細胞中釋放。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服上述問題，本發(fā)明的目的是將IONPs封裝在納米纖維中最終是將它們放置在腫瘤附近的腫瘤細胞中，通過磁力加熱殺死癌細胞并殺死它們。

技術(shù)方案：為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

通過靜電紡絲過程來制備磁性納米靜電紡絲纖維，在交變磁場下，可實現(xiàn)給癌癥細胞反復(fù)加熱冷卻的循環(huán)，使癌癥細胞致死。

所述的應(yīng)用：靜電紡絲過程中的易用性和靈活性等優(yōu)點允許聚合物纖維的制備可以通過任一水溶液或有機溶劑的聚合物溶液，因此靜電紡絲纖維的物理尺寸具有高度的可控性。靜電紡絲纖維網(wǎng)具有較高的比表面積和發(fā)達的孔隙率，這有益于和(癌癥)細胞的結(jié)合。而且，靜電紡絲纖維卻可以封裝大量的IONPs，靜電紡絲纖維的加熱效果相對較好。一旦將包含了IONPs的纖維網(wǎng)放置在所需的位置，則在腫瘤周圍IONPs的含量將保持穩(wěn)定，從而在局部達到重復(fù)加熱的效果。

一種制備磁性靜電紡絲纖維的方法，包括以下步驟：

1)采用靜電紡絲裝置制備裝載有Fe3O4納米顆粒的聚苯乙烯纖維網(wǎng)；為使Fe3O4納米粉末在THF中充分分散，我們在9mLTHF溶液中添加0.6g粉末，然后將分散系統(tǒng)放置在超聲波中振蕩24h小時。然后將聚苯乙烯溶液(DMF∶THF＝1∶3)添加到IONPs分散系中，隨后將其電紡成纖維。通常情況下，我們使用注射泵將5mL的PS/IONPs混合溶液以2mL/h的速度進行電紡。外加電壓是10kV，紡出的纖維用接地旋轉(zhuǎn)收集器進行收集；

2)纖維的表面修飾；將電紡出的帶磁性的PS浸入濃硫酸(9.8M，10ml)中并攪拌三分鐘，使纖維表面發(fā)生磺化反應(yīng)。從而使帶負電荷的纖維被移除到酸溶液中，然后用蒸餾水進行沖洗直至溶液pH接近中性。磺化后的PS纖維用PAH水溶液(2mg/ml，0.5MNaCl，5ml)浸泡15min后用蒸餾水沖洗三次。最后，PAH包覆的纖維再在膠原蛋白溶液(0.45mg/mlinPBS)中浸泡15min后用蒸餾水沖洗三次；

3)卵巢癌在纖維網(wǎng)上的吸附；中性、帶負電荷和膠原蛋白包覆的帶磁性的纖維暴露于分散在細胞培養(yǎng)基(在離心管)上的卵巢癌細胞中，放置在37℃和5％CO2的潮濕空氣中振蕩。兩小時后，將所有的樣品轉(zhuǎn)移到6個培養(yǎng)皿中并在保溫箱中儲存過夜。然后所有的樣品都用DAPI熒光劑(0.5μg/ml)在室溫下進行核染色5分鐘，然后用PBS溶液清洗三次；