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第一部分可注射磁性DOX/PMMA-Fe3O4的制备、体外磁热性能测定目的:制备一种可注射性、快速液固相变的磁性DOX/PMMA-Fe3O4,检测其一般物理性质,并对其体外加热效率进行研究。方法:量取聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）粉末以及不同浓度的Fe3O4磁性纳米粒子,再按照1%浓度比例加入阿霉素（DOX）采用机械振动法将上述三种成分进行混合。将其与MMA单体混合,分别制备成载阿霉素含有2.5%、5%、7.5%及10%Fe3O4的PMMA水泥（PMMA-2.5c、PMMA-5c、PMMA-7.5c、PMMA-10c）。采用扫描电镜观察DOX/PMMA-Fe3O4的细微结构,在室温下采用综合物性测量系统探究DOX/PMMA-Fe3O4的磁性能。对液态DOX/PMMA-Fe3O4的可注射性进行评估,并将其注射入生理盐水中,观察其液固相变的过程。将不同比例的DOX/PMMA-Fe3O4放入交变磁场中,对其体外加热特性进行研究,选择最佳比例的DOX/PMMA-Fe3O4作为后期的实验比例。结果:扫描电镜显示载有阿霉素的Fe3O4纳米粒均匀地分布于PMMA中;磁性能检测提示DOX/PMMA-Fe3O4为铁磁性物质,其磁化强度与矫顽力分别为-0.32emug-1和61.5Oe;液态下的DOX/PMMA-Fe3O4可注入生理盐水中并维持良好的形态,不会发生崩解。在体外的温水加热试验中,在外置交变磁场下,DOX/PMMA-Fe3O4能够产热,其温度的高低与铁含量的多少及加热时间的长短呈正比,载阿霉素PMMA-7.5c的Fe浓度比例最佳,产热效率适中,可用于下一步实验。结论:本实验成功制备出可注射性、快速液固相变的DOX/PMMA-Fe3O4,Fe3O4纳米粒均匀地分布于PMMA中,且固化效果好,磁性满意,Fe3O4浓度比例为7.5%的载阿霉素PMMA水泥加热效果理想,可用于下一步体内消融实验。第二部分磁化状态下可注射磁性DOX/PMMA-Fe3O4的DOX释放及离体牛肝消融试验目的:检测磁性DOX/PMMA-Fe3O4的阿霉素释放性能及离体牛肝体内的消融效果。方法:选取100μL的载DOX/PMMA-7.5c与p H为5的磷酸盐缓冲液加入到透析袋中,配制成10ml相同p H的磷酸盐缓冲液加入到一个45ml的离心管中。在0.5 h,2 h,6 h和21 h时,将离心管放置在外加交流磁场中10s,通过使用紫外分光光度法测定样本中DOX的量来评估DOX的释放效果。DOX的累计释放量以时间为函数计算,用未加磁场的载阿霉素磁性PMMA-7.5c的磷酸盐溶液作为DOX释放的对照组。另取注射有100μl的载阿霉素磁性的PMMA-7.5c的牛肝组织分别放置在外加交流磁场下,不同时段选取消融中心远端的1cm组织做快速冰冻切片,使用倒置荧光显微镜观察其中DOX的荧光强度,从而评估外加磁场对DOX在离体牛肝组织中释放及分布的影响。将不同剂量（50μl,100μl,150μl,200μl）的载阿霉素磁性PMMA-7.5c通过注射器注入到2cm×2cm×2cm的新鲜牛肝组织块中,每个剂量各准备4块牛肝,当复合物由液态变为固态后,将组织块放到外置交流磁场中停留3min,每隔10s记录组织块的温度变化。并从90s起,每隔30s取出1块牛肝从中部将切除的牛肝肿块切成两半,用数码照片观察和记录平均切除组织直径,重复测量3次,取平均值,并进一步计算牛肝坏死体积。结果:磁化加热后,DOX释放比从49%上升到了88%,随着加热时间的延长,牛肝消融中心远端的荧光信号也不断增强。注入不同剂量（50μl,100μl,150μl,200μl）载阿霉素PMMA-7.5c后,在外加磁场的影响下,随着加热时间的延长,离体牛肝的温度也随之上升,不同剂量的载阿霉素PMMA-7.5c在加热180s后温度分别为28.1±2.8℃,46.4±5.3℃,63.4±5.6℃及79.7±3.1℃。其对应牛肝的消融体积在180s分别为0.41±0.08,1.21±0.11,1.89±0.19,4.34±0.38 cm3。结论:外加磁场有助于载阿霉素PMMA-7.5c中阿霉素的释放与弥散。磁化状态下,离体牛肝温度的上升以及消融面积的增大及与注入铁量的增加及加热时间的延长呈正相关。100μl载阿霉素PMMA-7.5c的产热温度及坏死面积适中,因此可用于下一步体内试验。第三部分可注射磁性DOX/PMMA-Fe3O4体内磁热-化疗协同治疗骨肿瘤的体内实验研究目的:观察磁性DOX/PMMA-Fe3O4磁热-化疗治疗兔胫骨平台骨肿瘤的效果。方法:DOX/PMMA-Fe3O4的制备方法同前;选取40只新西兰大白兔,在其胫骨平台上建立VX2移植瘤模型。将40只荷瘤兔随机分为4组,每组10只,按照干预方式的不同,分组对照组、单纯化疗组、单纯磁热组和磁热-化疗组。对于磁热-化疗组,在CT引导下将100μl DOX/PMMA-7.5c注射入肿瘤模型中,单纯磁热组注入不载阿霉素的PMMA-7.5c,单纯化疗组注入等剂量DOX及100μl生理盐水,对照组仅注入100μl生理盐水。注射后对荷瘤兔进行计算机断层扫描观察载骨水泥的分布位置。除化疗组和对照组外,将其余2组放入交变磁场中加热90s,用红外成像仪对肿瘤表面温度进行检测;在消融术后即刻、第7 d、第14 d、第21 d、第28 d时,通过CT检查肿瘤所致骨破坏情况,计算所有兔子胫骨平台的骨破坏体积,并用软尺分别测量所有兔子的膝周直径。与注射前比较,评估的肿瘤生长趋势。在观察期间,解剖所有死亡的兔子,并在实验结束时,对所有存活的兔子进行麻醉处死,评估内脏的转移情况;同时记录注射4周后各组兔子的体重。结果:单纯磁热组与磁热/化疗组暴露于交变磁场90s后,肿瘤表面的温度随着加热时间的延长而逐渐升高。除磁热/化疗组兔子的平均膝周直径减小外,其余三组的平均膝周直径均较之前有所增大。注射前与注射后相比,单纯化疗组和对照组的连续骨缺损体积显著增加。磁热-化疗组、磁热组、单纯化疗组及对照组（分别为165.8±6.58mm3和164.8±5.3mm3和401.1±21.62mm3和403.0±24.2mm3,P<0.05）。从兔子的平均体重上看,磁热/化疗组（2.6±0.2 kg）的体重显著高于单纯磁热组、单纯化疗组及对照组（各组分别为2.4±0.2kg,1.8±0.3kg,1.7±0.3kg,P<0.05）。在肿瘤转移方面,对照组有8只兔子出现了肺转移,2只兔子出现肺脏和肾脏转移,分别在28天内相继死亡。单纯化疗组有6只兔子出现肺转移,1只兔子出现肾转移,有8只在28天内相继死亡。磁热组有2只兔子发生了肺的转移,两只在28天内死亡,1只死于腹泻,1只死于转移。磁热/化疗组没有出现肿瘤远处转移的发生,有2只兔死于腹泻。结论:作为一种新型的磁性介质,DOX/PMMA-Fe3O4不仅可用于介导骨肿瘤的治疗,还可用于骨肿瘤消融术后的结构支撑。与单一磁热疗和化疗相比,磁热-化疗联合可发挥协同作用,在兼顾磁热治疗的同时,还可通过磁热治疗的热效应促进阿霉素的释放,有助于清除磁热疗消融术后的残余肿瘤,显著提高骨肿瘤的治疗效果,同时显著减少兔肿瘤的远处转移。