磁场控制磁化红细胞在小鼠血管内的靶向

靶向近年来得到越来越多的关注。以天然生物材料为载体，通过主动靶向和被动靶向，实现对体内特定区域的递送，是当前精准医学研究的热点之一，为此已有诸多递送系统报道。但是，仅仅依赖载体自身物理化学性质与病理特征策略的靶向效率还有待提高，因此，通过物理场促进靶向是值得研究的重要问题。其中磁靶向因为无创、可远程操控以及易于实现等优点尤其得到关注。在之前的研究中，磁靶向往往是在疾病模型动物体内开展的，其机制可能受到疾病模型动物病理因素的干扰。在本文中，我们以磁化红细胞为递送载体，在正常小鼠体内开展了聚焦磁场控制的靶向研究，发现磁场可引导磁化红细胞在小鼠血管多个位置发生聚集，形成球状的聚集体，而不是之前研究通常认为的大量弥散性团聚结构。同时深入研究了磁化红细胞在脑部血管壁上聚集的稳定性及对脑血管性质的影响，发现磁场诱导的磁化红细胞在血管壁上聚集可产生类似斑块状的组织，可作为一种血管疾病造模的新方法。

实验中通过传统低渗稀释法，将共沉淀法制备的氧化铁纳米颗粒包裹进红细胞，获得磁化红细胞。通过计算机仿真模拟了磁化红细胞在聚焦磁场作用下的聚集行为，可用于磁场控制靶向的实验前评估。发现磁化红细胞在小鼠脑部血管中可稳定存在约6小时，同时超声回波检测表明血管的弹性下降，硬度增加。通过长期（2周）磁靶向磁化红细胞于血管同一位置，可诱导血管壁上形成稳定的斑块样组织。

相关结果已在线发表于IEEETransactionsonBiomedicalEngineering上（Qingdong Cai et al., Specific, non-invasive and magnetically-directed targeting of magnetic erythrocytes in blood vessels of mice, 2019, DOI: 10.1109/TBME.2019.2958683.）