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王俊峰课题组开发出高生物兼容性铁基T1造影剂
文章来源: 马坤 许帅 发布时间: 2021-01-07

  近期,中科院合肥研究院强磁场中心王俊峰课题组在生物蛋白模板调控纳米晶体生长及应用领域取得进展,制备出造影效果好、生物安全性高、方法简单的造影剂,具有很好的商业前景。相关研究成果以In Situ One-Pot Synthesis of Fe2O3@BSA Core-Shell Nanoparticles as Enhanced T1-Weighted Magnetic Resonance Imagine Contrast Agents”为题发表在国际期刊ACS Applied Materials & Interfaces杂志上。 

  磁共振造影剂是通过内外界弛豫效应和磁化率改变生物组织信号的强度,提高磁共振成像(MRI)的图像分辨率。磁共振造影剂按增强类型可分为阳性(T1)与阴性(T2)造影剂两大类。目前临床上常用的钆基造影剂(Gd-DPTA,阳性造影剂)在体内可能会释放少量的游离Gd离子,产生较严重的毒副作用。超小尺寸(小于5nm)的氧化铁纳米颗粒具有良好的生物相容性,被认为是钆基造影剂的理想替代品。然而,目前制备小尺寸(小于5nm)氧化铁磁性纳米颗粒通常涉及到有机溶剂的使用,更换亲水性配体比较复杂,合成效率低等问题。因此开发制备方法简单、具有更好生物相容性、更强T1增强效果的氧化铁纳米颗粒仍然具有很大挑战。 

  在该项研究中,研究者基于牛血清白蛋白(BSA)自组装形成的笼状蛋白结构调控磁性纳米材料尺寸,室温条件一步成功得到均匀的、单分散的、超小尺寸(3.5nm)的Fe2O3@BSA纳米颗粒,并确认了纳米颗粒表面笼状BSA超分子结构的存在。相比Gd-DPTA,该纳米颗粒的T1造影效果更好并且更持久,另外得益于BSA的包覆,该纳米颗粒在体内可以快速代谢经由尿液排出,具有很好的生物安全性,且制备方法简单高效未来极具商业前景。 

  博士生许帅为文章的第一作者,王俊峰研究员、马坤博士、钱俊超副研究员为文章的通讯作者。该项研究获得国家自然科学基金和科技部重大专项的支持。 

  文章链接:https://dx.doi.org/10.1021/acsami.0c13825

 

  笼状BSA超分子结构及体内磁共振血管成像效果图  

    

  

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