磁性納米粒子具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，是新興納米醫(yī)學(xué)的研究前沿。在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，磁性納米粒子已被廣泛用作細(xì)胞特異的MRI對(duì)比劑，以追蹤干細(xì)胞注射入體內(nèi)的歸巢路徑。近年來，外磁場遠(yuǎn)程操縱能使磁性標(biāo)記的細(xì)胞保留在植入部位，并能在體外構(gòu)建出有序的組織。磁性納米粒子在再生醫(yī)學(xué)和細(xì)胞治療中的大部分應(yīng)用都要求靶細(xì)胞能內(nèi)化它們。因?yàn)榧{米粒子的一些特性可能導(dǎo)致危險(xiǎn)，所以必須考慮納米毒性。氧化鐵納米粒子在細(xì)胞中的長期命運(yùn)的定量研究，是再生藥物應(yīng)用的前提，但因缺乏合適的生物組織模型和分析模型而受阻。

來自法國巴黎第七大學(xué)的Wilhelm教授課題組提出了以干細(xì)胞球狀體作為組織模型，來追蹤磁性納米粒子在組織中的長期轉(zhuǎn)變。研究顯示，球狀磁性能作為降解過程的指紋圖譜，并且證明了納米粒子在組織中一個(gè)月就幾乎完全降解，這也被電子顯微鏡所驗(yàn)證。

圖1：干細(xì)胞與磁性納米粒子共同培養(yǎng)不同天數(shù)的單球磁泳連續(xù)圖片（A）、磁化曲線（B）以及鐵含量（D）

同時(shí)也研究了相同量的磁性納米粒子在核內(nèi)體中的降解，通過對(duì)單個(gè)核內(nèi)體納米磁泳追蹤。有趣的是，納米粒子降解只影響了鐵平衡，只有編碼鐵蛋白輕鏈（鐵裝載）和鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（鐵輸出）的基因在降解過程中被兩倍正調(diào)節(jié)。

圖2：（A）磁性納米粒子在核內(nèi)體中不同時(shí)間的磁泳；（B）不同pH下單個(gè)核內(nèi)體中磁性鐵的質(zhì)量；（C）磁性納米粒子在不同環(huán)境下的磁性鐵質(zhì)量變化。

這些發(fā)現(xiàn)表明氧化鐵納米粒子在組織中會(huì)降解，僅編碼鐵蛋白輕鏈（鐵裝載）和鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（鐵輸出）的基因的表達(dá)。因此，磁性納米粒子的的醫(yī)學(xué)應(yīng)用是安全的。

參考文獻(xiàn)：Mazuel, F., et al., Massive Intracellular Biodegradation of Iron Oxide Nanoparticles Evidenced Magnetically at Single-Endosome and Tissue Levels. ACS Nano, 2016.

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