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“核磁共振纳米灯”让癌细胞“发光”
金陵 2017-02-23
导语

韩国基础科学研究院纳米医学研究团的科研团队日前发表了一种全新的纳米磁共振成像(MRI)造影剂技术,能够大幅度提升医学图像的可识别度。

韩国基础科学研究院纳米医学研究团的科研团队日前发表了一种全新的纳米磁共振成像(MRI)造影剂技术,能够大幅度提升医学图像的可识别度。 动物实验表明,使用该造影剂,实验鼠异常组织的亮度达到了周围健康组织亮度的10倍。新的造影剂技术具有选择性,形成的核磁共振图像对癌症等特定代谢的标志物敏感。研究人员将该造影剂命名为“核磁共振纳米灯”。

纳米造影剂基于磁谐振技术,主要由两种磁性材料组成,包括“开关材料”(磁性纳米颗粒)和“显影材料”(顺磁性MRI造影剂),两种材料之间的距离不同,核磁共振图像的亮度也不同。两种材料之间的临界距离大于7纳米时,开关材料对显影材料的影响消失,顺磁性造影剂在MRI图像上充分显影,此时相当于开关的“开”;当二者距离小于7纳米时,顺磁性显影材料在MRI图像上的状态则是“关”。

研究人员制造了一种足以探测实验鼠体内癌症的造影剂。造影剂使用一种能够被癌症代谢产物MMP-2酶切断的生物材料连接“开关材料”和“显影材料”,令两种材料之间的初始距离低于7纳米。显影剂注入实验鼠组织后,如果组织中存在癌变,两种材料之间的连接将会被MMP-2酶切断,导致两种材料分离,MRI图像会将病灶区域显示为高亮度。

使用纳米造影剂技术,MRI检查能够显示肿瘤的存在和具体分布,还可以通过图像揭示癌组织中MMP-2酶的浓度,获得癌变分期等进一步信息。

研究人员相信,该技术作为一种全新的生物传感器,还将解决更多的生物和医学课题。现该团队正在开发更安全、更智能的多任务造影剂,以同时记录和解释多个生物学靶标。

MRI问世至今已有近40年历史,成为一种主要的非侵入式诊断技术。MRI诊断中广泛使用造影剂,以提高图像可辨识性。

文章链接:

Jin-sil Choi, et al. Distance-dependent magnetic resonance tuning as a versatile MRI sensing platform for biological targets. Nature Materials (2017). DOI: 10.1038/NMAT4846

(本文文字来源:中国科技网;)

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  • 核磁共振
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李明[北京航空航天大学]

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作者 金陵

本科生

北京大学

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  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
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