评估Fab功能化金纳米粒子在高强度聚焦超声消融过程中对小鼠肿瘤模型的热效应增强作用

《ACS Applied Bio Materials》：Assessing Fab-Functionalized Gold Nanoparticles-Mediated Thermal Enhancement during High-Intensity Focused Ultrasound Ablation in a Mouse Tumor Model

HIFU联合金纳米颗粒增强肿瘤热疗效果及病理分析。通过不同浓度金纳米颗粒（0%, 0.019%, 0.125%）和超声功率（30W, 40W, 50W）治疗小鼠皮下肿瘤模型，发现50W功率下纳米颗粒浓度与温度上升呈正相关（16.77±2.33℃至27.78±5.31℃），热剂量达3163.70分钟，病理显示焦点区细胞损伤。

　　

高强度聚焦超声（HIFU）作为一种非侵入性治疗手段，在恶性肿瘤的局部治疗中逐渐受到重视。本研究使用小鼠肿瘤模型来评估Fab功能化金纳米颗粒（gNPs）在HIFU治疗过程中所产生的热效应。将前列腺癌细胞（PC3）接种到免疫缺陷型NSG小鼠的右侧腹部以形成肿瘤。分别向肿瘤中注射三种不同浓度的gNPs（0%、0.019%和0.125%）。实验中，HIFU治疗的声功率分别为30W、40W和50W，作用时间为16秒，实验在1.5 T的磁共振系统中进行。实验期间记录了每种声功率和gNPs浓度下的温度变化数据并进行了分析。超声处理4小时后，采集肿瘤样本进行组织病理学研究。组织病理学分析采用了苏木精-伊红（H&E）染色和caspase 3（CC3）染色方法。当声功率为50W时，gNPs浓度分别为0%、0.019%和0.125%时，记录到的温度升高分别为16.77 ± 2.33 °C、19.95 ± 2.98 °C和27.78 ± 5.31 °C。同时，在相同声功率下，gNPs浓度分别为0%、0.019%和0.125%时，所获得的热剂量分别为0.08、282.87和31563.70毫焦。通过H&E染色观察发现，HIFU处理后的肿瘤焦点周围存在细胞损伤。