磁性纳米颗粒的表面电荷、聚集态对癌细胞摄取的影响研究

研究了不同表面以及不同聚集状态的磁性纳米颗粒对人鼻咽癌细胞KB摄入量的影响。制备了三种样品：二巯基丁二酸修饰的磁性纳米颗粒（DMSA@ MNPs，17.3nm，带负电），壳聚糖修饰的磁性纳米颗粒（CS@MNPs，16.5nm，带正电），以及壳聚糖与DMSA@ MNPs通过静电吸附作用形成磁性聚集体（CS-DMSA@MNPs，85.7nm，带正电）。研究了三种材料与KB细胞共孵育后的不同作用包括细胞形态、细胞的存活、以及细胞摄入铁的量、磁共振成像T2*信号强弱等。结果表明，影响癌细胞摄取的因素包括材料的表面性质、聚集状态、孵育时间、初始浓度等。研究表明，三种纳米材料都可以进入细胞， CS-DMSA@MNPs摄入量大于CS@MNPs，DMSA@MNPs最少。说明表面带正电荷的磁性纳米颗粒比带负电荷的更容易进入细胞；癌细胞摄取聚集体状态MNPs的能力更强，而且一定程度的聚集能够缩短横向驰豫时间，有利于增强对比度；壳聚糖修饰磁性材料后可以明显提高癌细胞的摄入量，说明壳聚糖具有较强的吸收促进作用，能够有效增加细胞摄取。

Fig.1. TEM image of KB cells when incubation with a) Control, b) DMSA@MNPs, c) CS@MNPs, d) CS-DMSA@MNPs for 24h. (Bars=1μm. White arrow pointed to MNPs)

Fig.2. T2*W imaging of different cell numbers when labeled with DMSA@MNPs, CS@MNPs, CS-DMSA@MNPs.

Yuqing Ge, Yu Zhang, Jingguang Xia, Ming Ma, Shiying He, Fang Nie, Ning Gu.Effect of surface charge and agglomerate degree of magnetic iron oxide nanoparticles on KB cellular uptake in vitro, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 73 (2009) 294–301