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Overview

1:08

Principles of Nanocarrier Drug Delivery

3:20

Nanoparticle Injection and Organ Harvesting

4:18

Tissue Sample Preparation

6:56

High Resolution Imaging using SEM and EDS

10:16

Results

11:19

Applications

12:59

Summary

纳米药物载体的生物分布:SEM的应用

资料来源: 佩曼·沙贝吉-鲁德波什蒂和西娜·沙赫巴兹莫哈马迪,康涅狄格大学生物医学工程系,康涅狄格州斯托尔斯

纳米粒子已越来越多地用于靶向药物输送和控制药物释放的研究。虽然这些粒子大多因其生物相容性而发展为聚合物或脂质体颗粒,但目前研究使用金属和磁性纳米粒子的趋势。这些金属纳米粒子最初被用作成像中的造影剂,但最近的进步表明它们在药物和基因传递以及治疗中的重要性。金、银和顺磁纳米粒子在正在研究中所占份额最大。它们已被证明具有良好的生物相容性,某些品种的磁性纳米粒子已经开发并作为治疗靶向药物进行分发。

这些重元素通常用于使用荧光来评估传递和分布的研究,但它们的原子重是使用扫描电子显微镜 (SEM) 增加反散射电子分析对比度的良好条件).能量分散X射线光谱,它使用电子束与样品相互作用时发射的特征X射线来识别化学成分,也可以与SEM一起使用。这些方法具有提高分辨率和增强检测信心的好处,因为 EDS 可以确保图像的主题具有正确的组合,而当前的荧光方法可以从纳米粒子中分离出来,并可以快速褪色而成像。

该演示将检查随着时间的推移,人体器官中大小相关的金属纳米颗粒分布。在粒子输送到身体后,在一定时间点上,用SEM检查被切除的器官有各种尺寸的颗粒。

1. 纳米粒子注射和器官采集

  1. 静脉注射纳米粒子到麻醉小鼠中,允许被动定向。
  2. 在所需的时间点,即1、4和8周,注射后,根据美国兽医医学协会(AVMA)指南,人道地对小鼠实施安乐死。
  3. 打开体腔,手术切除感兴趣的器官。将器官放入10%磷酸盐缓冲形式,放入聚丙烯容器中,直到样品制备。

2. 组织样品制备

  1. 使用钳子将小鼠组织从固定转移到?...

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下图说明了如何从图像中提取生物分布数据。纳米粒子的对比度是使用BSE探测器检测的,如图1所示。图2所示的EDS数据显示了使用BSE探测器采集的图像中钛和钛簇与高对比度区域相对应的位置。

Figure 1
图 1:同一区域肺的次电子图像(左)和反向散射电子图像(右)。

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纳米粒子广泛应用于生物医学工程研究,并具有成像、诊断和治疗剂等应用。例如,正在开发用于疫苗输送的纳米粒子。通过将疫苗封装在纳米颗粒中,疫苗成分可以防止降解,并刺激最大的免疫反应。

在磁共振成像应用中,金属纳米粒子常被用作造影剂,以可视化组织结构和功能。它们是检测动脉粥样硬化斑块的有用诊断探针。

结合诊断和治疗能力的...

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  1. Hadjikhani, Ali. "Nanofabrication and Spectroscopy of Magnetic Nanostructures Using a Focused Ion Beam." (2016).

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