磁性纳米粒子,包括超顺磁性氧化铁superparamagnetic iron oxides (SPIOs)形成的,用于各种磁性成像和治疗技术。基于检测体内磁性纳米粒子的活体成像技术,包括磁共振成像magnetic resonance imaging (MRI)、磁粒子成像magnetic particle imaging (MPI)、磁动超声magneto-motive ultrasonography (MMUS) 和磁光声成像magneto-photoacoustic imaging (MPAI)。临床前数据表明,加热磁性纳米粒子所需的条件,包括能量考虑、粒子修饰、定位和暴露时间,可在单次治疗过程中,通过监测从相同磁性纳米粒子获得的成像数据,实现动态调节。
近日,美国 约翰斯·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)Ali Shakeri-Zadeh & Jeff W. M. Bulte,在Nature Reviews Bioengineering上发表综述文章,探索了磁性纳米粒子介导的成像技术与磁流体热疗magnetic fluid hyperthermia相结合的潜在用途,以选择性和精确地加热肿瘤位置,同时避免损伤周围健康组织。
成像引导磁流体热疗MFH,可根据肿瘤和邻近器官内磁性纳米粒子的生物分布信息,以及热剂量的体积分布,提供个性化的治疗计划。还讨论了磁流体热疗MFH激活的磁性成像技术的临床转化要求——开发具有良好生物安全性、最佳磁热特性和最大磁性成像信号的磁性纳米粒子制剂;以及将磁成像和加热硬件集成到单个平台中。
Imaging-guided precision hyperthermia with magnetic nanoparticles. 成像引导的磁性纳米粒子精确热疗。
图1: 成像模式和磁成像引导热疗发展的时间表。
图2: 实体瘤的精确成像引导热疗。
图3: 成像引导磁流体热疗的试验性工作流程。