تهیه و بررسی زیستی نانوذرات ابر پارامغناطیسی اکسید آهن نشان‌دار شده با گالیم-67 در موش صحرایی سالم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 آزمایشگاه تحقیق و توسعه رادیوداروها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 836-14395، تهران- ایران

2 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران- ایران

3 پژوهشکده علوم و فناوری نانو، دانشگاه صنعتی شریف، تهران- ایران

4 2- دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران- ایران 4- دانشکده علم و مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی شریف، تهران- ایران

چکیده

نانوذرات ابر پارامغناطیسی اکسید آهن (SPION) پس از تهیه شدن، با هدف بررسی پراکنش زیستی این ذرات در بدن موش صحرایی، با گالیم-67 نشان‌دار شدند تا Ga]-SPION67[ به دست آید. نانوذرات ابر پارامغناطیسی اکسید آهن با دانه‌بندی کوچک با روش هم‌رسوبی با استفاده از نمک‌های آهن 3Fe+ و 2Fe+ با نسبت مولی 2 به 1 سنتز شدند. از روش­های شناسایی XRD، TGA، DSC، VSM، HRSEM، TEM و FT-IR برای بررسی خواص و ابعاد نانوذرات حاصله استفاده شد. به منظور ردیابی جذب بافتی SPION، نانوذرات اکسید آهن نشان‌دار شده با گالیم-67، با بازده نشان‌دارسازی بالا (بیش از 96%، تعیین شده با روش RTLC) سنتز شدند. نانوذرات سنتز شده پایداری بسیار خوبی را در دمای اتاق و حداقل برای 4 روز نشان دادند. پراکنش زیستی Ga]-SPION67[ در موش صحرایی سالم تا 24 ساعت بررسی و با از پراکنش یون 3Ga+67 مقایسه گردید. نتایج به طرز قابل توجهی تجمع ذرات نشان­دار شده در سیستم رتیکولواندوتلیال را تأیید کردند. این نتیجه نه تنها قابلیت استفاده از ترکیب فوق برای تعیین مکان نانوذرات تزریق شده به بافت‌ها در هنگام گرمادرمانی و یا عکس‌برداری پزشکی را نشان می‌دهد، بلکه امکان استفاده‌ی هم‌زمان این ذرات با رادیوداروهای درمانی را نیز پیشنهاد می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Preparation and Biological Evaluation of [67Ga]-Labeled-Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles in Normal Rats

نویسندگان [English]

  • A.R Jalilian 1
  • A Panahifar 2
  • M Mahmoudi 3
  • M Akhlaghi 1
  • A Simchi 4
چکیده [English]

Gallium-67 labeled superparamagnetic iron oxide nanoparticles ([67Ga]-SPION) were prepared and evaluated for their altered biodistribution in normal rats. SPIONs with narrow size distribution were synthesized by co-precipitation technique using ferric and ferrous salts at molar ratio Fe3+/Fe2+=2:1 followed by structure identification using XRD, TGA, DSC, VSM, HRSEM, TEM and FT-IR techniques. In order to trace SPION bio-distribution, the radiolabeled iron oxide nanoparticles were prepared using 67Ga with a high labeling efficiency (over 96%, determined by RTLC method) and they also showed an excellent stability at room temperature for at least 4 days. The biodistribution of the radiolabeled SPION was checked in normal male rats up to 24 hours compared with the free Ga3+ cation biodistribution. The data strongly support the alteration of the tracer accumulation in reticuluendothelial system while the stability of the complex is highly retained. The result is promising for determining the position of the nanoparticles injected into a tissue when hyperthermia treatment/imaging is applied in biomedical fields.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Superparamagnetism
  • Iron Oxides
  • Gallium 67
  • Biodistribution
  • Labeled Compounds
  1. 1.    U. Hafeli, TT.W. Schu, J. Teller, M. Zborowski, “Scientific and clinical applications of magnetic microspheres,” Plenum Publication, New York (1997).

 

  1. 2.    S. Lian, E. Wang, Z. Kang, Y. Bai, L. Gao, M. Jiang, C. Hu, L. Xu, “Synthesis of magnetite nanorods and porous hematite nanorods,” Solid State Commun, 129, 485–490 (2004).

 

  1. 3.    VS. Zaitsev, DS. Filimonov, IA. Presnyakov, RJ. Gambino, B. Chu, “Physical and chemical properties of magnetite and magnetitepolymer nanoparticles and their colloidal dispersions,” J. Colloid Interface, Sci. 212, 49–57 (1999).

 

  1. 4.    Y.S. Kang, S. Risbud, J.F. Rabolt, P. Stroeve, “Synthesis and characterization of nanometer-Size Fe3O4 and γ-Fe2O3 particles,” Chem. Mater. 8(9), 2209–2211 (1996).

 

  1. 5.    W. Schütt, C. Grüttner, J. Teller, F. Westphal, U. Häfeli, B. Paulke, P. Goetz, W. Finck, “Biocompatible magnetic polymer carriers for in vivo radionuclide delivery,” Artif Organs, 23, 98-103 (1999).

 

  1. 6.    SS. Davis, “Biomedical applications of nanotechnology-implications for drug targeting and gene therapy,” Trends Biotechnol, Jun: 15, 217-224 (1997).

 

  1. 7.    S. Lian, Z. Kanga, E. Wang, M. Jiang, C. Hu, L. Xu, “Convenient synthesis of single crystalline magnetic Fe3O4 nanorods,” Solid State Commun, 127, 605–608 (2003).

 

  1. 8.    Raffaella Rossin, Dipanjan Pan; Kai Qi, MS; Jeffrey L. Turner, Xiankai Sun, Karen L. Wooley, Michael J. Welch, 64Cu-Labeled Folate-Conjugated Shell Cross-Linked Nanoparticles for Tumor Imaging and Radiotherapy: Synthesis, Radiolabeling, and Biologic Evaluation J Nucl Med, 46, 1210–1218 (2005).

 

  1. 9.    A. Bao, WT. Phillips, B. Goins, X. Zheng, S. Sabour, M. Natarajan, F. Ross Woolley, C. Zavaleta, R.A. Otto, “Potential use of drug carried-liposomes for cancer therapy via direct intratumoral injection. Int J Pharm, 19,316 (1-2), 162-9, Jun (2006).

 

 

 

  1. 10.              J. Liu, F. Zeng, C. Allen, In vivo fate of unimers and micelles of a poly (ethylene glycol)- block- poly (caprolactone) copolymer in mice following intravenous administration. Eur J Pharm Biopharm. 65(3), 309-19, May (2007).

 

  1. 11.              M. Mahmoudi, A. Simchi, A.S. Milani, P. Stroeve, “Surface Engineering of Iron Oxide Nanoparticles for Drug Delivery,” Proceeding of The 2nd Conference on Nanostructures, Kish Island, Iran, 66-68 (2008).

 

 

 

 

 

 

 

  1. 12.              H.L. Ma, X.R. Qia, “Preparation and characterization of superparamagnetic iron oxide nanoparticles stabilized by alginate,” International Journal of Pharm, 333, 177-186 (2007).

 

  1. 13.              C.C. Berry, A.S.G. Curtis, “Magnetic Nanoparticles for Applications in Biomedicine,” Journal of Physics D Applied Physics, 36, 198 (2003).