超顺磁性纳米氧化铁的制备、表面修饰及其在磁共振成像造影剂方面的应用

介绍了磁共振成像技术（MRI）和MRI造影剂的应用原理，综述了近年来超顺磁性纳米氧化铁（SPl0）的制备方法，包括化学沉淀法、水热法、微乳液法、溶胶-凝胶法和高温分解法等，以及SPl0在造影剂方面的应用，并展望了其今后的发展方向。     

磁性氧化铁高效磁共振造影剂的制备及应用

采用高温热分解法, 以乙酰丙酮铁为铁源, 生物相容性良好的聚乙二醇(PEG1000)作为溶剂、还原剂及修饰剂制备PEG修饰的氧化铁纳米粒子(PEG-SPIONs), 并研究其在小鼠体内的造影效果。X射线衍射(XRD)分析表明样品中含有Fe₃O₄晶相。透射电镜(TEM)结果显示, 合成的PEG-SPIONs形貌均一, 主要为等轴晶形, 纳米粒度及电位分析表明其表面呈负电性, 分散在水中的动力学粒径为20 nm。磁性能结果表明合成的PEG-SPIONs室温下具有超顺磁性, 并且具有较高的r₂/r₁值。细胞活性研究表明PEG-SPIONs具有较低的生物毒性, 体内的磁共振成像结果显示出PEG-SPIONs优异的对比增强效果, 说明PEG-SPIONs可以作为高效的T₂磁共振成像造影剂。     

聚乙二醇/聚乙烯亚胺修饰的超顺磁性氧化铁磁共振造影剂的性能

以聚乙烯亚胺(PEI)为添加剂,在聚乙二醇(PEG)中高温热分解乙酰丙酮铁(Fe(acac)3),合成了超顺磁性氧化铁(SPIO)纳米粒子。采用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、超导量子干涉仪(SQUID)、热重分析仪(TGA)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、纳米粒度与Zeta电位分析仪及小动物7T磁共振扫描仪对样品进行表征。结果表明,高温热分解法合成的粒子近似等轴晶形,当反应温度由180℃升高到260℃,粒径由(5.2±1.0)nm增加到(10±1.7)nm,并且结晶度增高,在室温下具有超顺磁性和高饱和磁化强度。PEG和PEI共同修饰于SPIO纳米粒子表面,使其在水溶液中能够长时间(90 d以上)稳定分散。在260℃下制备的纳米粒子,其磁共振弛豫T1和T2加权成像显示较好的对比效果,纳米粒子的纵向弛豫率r1为1.65 mmol·L-1·S-1,横向弛豫率r2为142.99 mmol·L-1·S-1,得到一个较高的r2/r1值,为86.6,生物体内成像实验表明所制备的纳米粒子可以作为一种优异的T2造影剂。     

超顺磁性Fe3O4纳米颗粒的多元醇法制备及其在磁共振造影剂中的应用

利用高温多元醇方法制备了核心粒径为5～10nm的超顺磁性Fe3O4纳米颗粒,并且样品在水溶液中具有良好分散性。系统研究了修饰剂的种类和用量,反应温度,反应时间等生长条件对颗粒的尺寸、水中分散性及磁性能的影响。研究表明：选用带有强极性基团的修饰剂如HOOC-PEG-COOH、PAA、PVP,增加修饰剂的用量,提高反应温度和延长反应时间,可以增大颗粒的尺寸、改善它们的分散性、窄化粒径分布。磁性能研究表明所得样品在室温下都具有超顺磁性,并且尺寸越大,饱和磁化强度越大。磁共振实验表明样品对细胞具有很好的造影效果,其中PVP修饰的样品造影效果最好。     

超小型超顺磁性氧化铁磁共振对比剂的制备及性能研究

制备了一种性能良好的超小型超顺磁性氧化铁磁共振对比剂。我们通过透射电镜、振动样品磁强计和红外光谱仪等测量手段研究了样品的形貌、粒径、磁学性能和表面包覆情况,并进行了磁共振成像动物实验,同时将我们的样品和哈佛医学院分子影像研究中心同类样品进行了比较。结果表明,我们所制备样品分散均匀,粒径在10nm以下,具有良好的超顺磁性,动物成像实验中成像效果优于哈佛医学院分子影像研究中心同类样品,表明我们所制备样品可以作为一种有前途的磁共振成像对比剂。     

肿瘤靶向纳米四氧化三铁造影剂的制备及其磁共振成像应用

环氧氯丙烷交联法制备交联葡聚糖与多肽偶联的肿瘤新生血管靶向的纳米Fe3O4造影剂,考察其体内肿瘤靶向性并进行磁共振成像试验。以共沉淀法制备6～8nm的Fe3O4粒子,采用油酸钠和葡聚糖二次包覆,用环氧氯丙烷使葡聚糖交联并与靶向多肽偶联,进行了肿瘤细胞结合实验和荷瘤动物磁共振成像实验。结果表明,包覆后纳米Fe3O4复合粒子为20～30nm,水动力学粒径小于80nm,仍表现为超顺磁性;葡聚糖交联的时间4～8h,造影剂在体内血浆半衰期从2.8h延长到6.2h;主要通过肝脏和肾脏代谢。与无靶的比较,靶向多肽偶联后与肿瘤细胞特异性结合能力提高了10～30倍,MR成像信号密度是无靶的3.68倍。     

不同粒径超顺磁性氧化铁纳米粒子的合成及其在交变磁场中的磁热效应

采用多醇热解法制备3种不同粒径的超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIONs),合成的SPIONs含Fe_3O_4晶相,分散性好,平均粒径分别为8.7,12.6nm和15.3nm,且在300K下,3种SPIONs均呈超顺磁性。将不同粒径、不同浓度的SPIONs水分散液置于频率为425kHz、磁场强度为5.3kA·m^-1的交变磁场(ACMF)中进行升温实验。探讨比能量吸收率值与SPIONs粒径之间的关系,计算布朗弛豫时间及尼尔弛豫时间。结果表明:SPIONs水分散液的升温速率随SPIONs的粒径增大而增大,初始温度为20℃时,粒径为8.7,12.6nm和15.3nm的SPIONs水分散液(2mg·mL^-1)在480s内温度分别升高了25,27,35℃。尼尔弛豫时间比布朗弛豫时间小,说明磁热效应主要来自于尼尔弛豫损耗。SPIONs粒径越大,比能量吸收率SAR值越高,最高可达810W·g^-1,且SAR值与SPIONs水分散液的浓度呈负相关关系。     

纳米超顺磁性铁氧体的制备与研究

探讨了纳米超顺磁性铁氧体的制备条件及其性能特征。通过正交试验确定了最佳合成方法：应用化学共沉淀法，反应温度为80％、pH值为9．0、[Zn^2＋]：[Fe^2＋]为1：5、反应时间为75min。同时利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和振动样品磁强计（VSM）等进行表征，表明制备的样品为尖晶石结构，平均粒径7．7nm，大小均匀，比饱和磁强度为65．7563Am^2／kg，具有良好的超顺磁性。     

纳米超顺磁性铁氧体的制备与研究

探讨了纳米超顺磁性铁氧体的制备条件及其性能特征.通过正交试验确定了最佳合成方法:应用化学共沉淀法,反应温度为80 ℃、pH值为9.0、[Zn2 ]:[Fe2 ]为1:5、反应时间为75min.同时利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等进行表征,表明制备的样品为尖晶石结构,平均粒径7.7nm,大小均匀,比饱和磁强度为65.7563 Am2/kg,具有良好的超顺磁性.     

天然多酚单宁酸构建的铁基超灵敏磁共振造影剂及其肿瘤诊疗应用

Gd(Ⅲ)配合物和超顺磁性氧化铁(SPION)是目前常见的T1MRI造影剂,然而由于Gd(Ⅲ)的毒性和SPION较差的对比度,需要开发出新的稳定、无毒的高效造影剂.本论文基于减慢分子自旋的策略,利用生物安全的天然多酚单宁酸和牛血清白蛋白来构建无毒的Fe(Ⅲ)复合物TA-Fe@BSA.该复合物具有良好的增强弛豫性能,在溶...     

Inorganic Nanoparticles for MRI Contrast Agents

Various inorganic nanoparticles have been used as magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents due to their unique properties, such as large surface area and efficient contrasting effect. Since the first use of superparamagnetic iron oxide (SPIO) as a liver contrast agent, nanoparticulate MRI contrast agents have attracted a lot of attention. Magnetic iron oxide nanoparticles have been extensively used as MRI contrast agents due to their ability to shorten T2* relaxation times in the liver, spleen, and bone marrow. More recently, uniform ferrite nanoparticles with high crystallinity have been successfully employed as new T2 MRI contrast agents with improved relaxation properties. Iron oxide nanoparticles functionalized with targeting agents have been used for targeted imaging via the site‐specific accumulation of nanoparticles at the targets of interest. Recently, extensive research has been conducted to develop nanoparticle‐based T1 contrast agents to overcome the drawbacks of iron oxide nanoparticle‐based negative T2 contrast agents. In this report, we summarize the recent progress in inorganic nanoparticle‐based MRI contrast agents.     

PAMAM树状大分子磁共振成像造影剂的研究进展

树状大分子磁共振成像造影剂与小分子造影剂相比具有很高的质子弛豫增强及摩尔弛豫率,成像清晰度更好,有更长的血液循环时间等,因而具有十分乐观的应用前景.着重介绍了聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子钆螯合物造影剂的性质及应用研究情况.低代数(PAMAM-G2、G3、G4)树状大分子钆螯合物造影剂分子尺寸较小(小于6nm),相对而言可以迅速从肾排泄,能够作为肾功能性造影剂.高代数(PAMAM-G7、G8)树状大分子钆螯合物造影剂分子尺寸较大(大于12nm),可静脉注射用于血池造影剂,而PAMAM-G6大分子试剂可用于淋巴成像造影剂.对PAMAM树状大分子钆螯合物进行化学或生物学修饰,还可以使其具有肿瘤靶向性,并能作为钆中子捕获治疗(Gd-NCT)试剂.     

Polycatechol Nanoparticle MRI Contrast Agents

Amphiphilic triblock copolymers containing Fe^III‐catecholate complexes formulated as spherical‐ or cylindrical‐shaped micellar nanoparticles ( SMN and CMN , respectively) are described as new T ₁‐weighted agents with high relaxivity, low cytotoxicity, and long‐term stability in biological fluids. Relaxivities of both SMN and CMN exceed those of established gadolinium chelates across a wide range of magnetic field strengths. Interestingly, shape‐dependent behavior is observed in terms of the particles' interactions with HeLa cells, with CMN exhibiting enhanced uptake and contrast via magnetic resonance imaging (MRI) compared with SMN . These results suggest that control over soft nanoparticle shape will provide an avenue for optimization of particle‐based contrast agents as biodiagnostics. The polycatechol nanoparticles are proposed as suitable for preclinical investigations into their viability as gadolinium‐free, safe, and effective imaging agents for MRI contrast enhancement.     

Nano‐Sized CT Contrast Agents

Computed tomography (CT) is one of the most widely used clinical imaging modalities. In order to increase the sensitivity of CT, small iodinated compounds are used as injectable contrast agents. However, the iodinated contrast agents are excreted through the kidney and have short circulation times. This rapid renal clearance not only restricts in vivo applications that require long circulation times but also sometimes induces serious adverse effects related to the excretion pathway. In addition, the X‐ray attenuation of iodine is not efficient for clinical CT that uses high‐energy X‐ray. Due to these limitations, nano‐sized iodinated CT contrast agents have been developed that can increase the circulation time and decrease the adverse effects. In addition to iodine, nanoparticles based on heavy atoms such as gold, lanthanides, and tantalum are used as more efficient CT contrast agents. In this review, we summarize the recent progresses made in nano‐sized CT contrast agents.     

防银渣剂在高反差负性影像冲洗加工中的应用

为了避免在冲洗高反差负像影像过程中产生银的沉积,形成银渣,可采用下列四项措施,效果良好：1．采用主显影剂;2．显影液中亚硫酸盐浓度大于0．3mol/L;3．使用氨类化合物,4．添加巯基化合物,并调整显影液PH至10．5－12．3。