近年来，干细胞治疗已成为一种改善或治疗难治疾病的有效策略，而开发安全、稳定的示踪剂，实现干细胞在体内的去向、归巢以及功能分化的影像学实时跟踪，是实现干细胞治疗有效治疗过程中亟待解决的关键问题。本研究发展了一种基于循环挤压制备的纳米气泡形成的气液界面，与超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIONs)自组装构建磁性纳米气泡的方法，并深入探究了颗粒与气泡通过桥接作用发生自组装的机制(图1)。结果表明，构建的磁性纳米气泡结构稳定，可实现靶向聚集后增强的超声成像和磁共振成像。最后，实验通过超声能量（1 MHz，4.4kPa）调控，发现磁性纳米气泡能够快速（40 s）进入胞内的内体中，且标记效率比常规共孵育方法高2倍，从而实现了磁性纳米气泡有效标记神经干细胞而无共孵育方法中转染试剂导致的潜在细胞毒性作用（图2）。因此，实验开发的纳米尺度磁性气泡可能成为一种潜在的用于干细胞超声、磁共振双模态成像的有效示踪剂材料。
论文于2020年5月6日在线发表在Journal of Materials Science & Technology杂志上(Jing Li, Zhenqiang Feng, Ning Gu*, Fang Yang*. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles assembled magnetic nanobubbles and their application for neural stem cells labeling. J. Mater. Sci. Technol., 2020,https://doi.org/10.1016/j.jmst.2020.02.045)
图1磁性纳米气泡的结构
图2磁性纳米气泡标记神经干细胞
研究进展