磁共振造影剂中性质研究检测方案(核磁共振)

基于碳纳米管的磁共振造影剂的研究 蔡少瑜1杨培强?孔继烈1* 1复旦大学化学系生物医学研究院上海2004332上海纽迈电子科技有限公司上海200333 摘要 自上世纪80年代被应用以来，磁共振成像技术以其高分辨率、多核多参数成像、可任意层面成像以及非侵入性和非辐射性等优点受到广泛的关注及应用。在肿瘤诊断、脑部以及软组织的鉴定方面的表现优于x线计算机体层摄影术(CT)。基于这些优点，磁共振成像成为当今最重要的医学成像技术之一，而磁共振造影剂则用于提高图像的对比度以及缩短成像时间，然而其较低的灵敏度一直限制了进一步的应用[1]。为了解决这个难题，提高造影剂的弛豫度成为最为有效的方法。各种方法已经被应用于研制新型高效的造影剂，包括优化造影剂分子参数、使多个顺磁性配合物键合[2]、以及向胶束、脂质体、蛋白、环糊精、分子筛和富勒烯等纳米体系填充造影剂分子。相似地，碳纳米管由于具有特殊的一维空间结构，并以其空间限制效应为造影剂分子提供一个有效的平台以提高其成像能力[3，4]。碳纳米管的生理毒性以及其使用浓度仍然高于报道的水平[5-11]，阻碍了后续的研究应用。利用常用的表面活性剂以提高填充在管状结构内部的造影剂含量以及生物相容性，减少整体的用量且消除碳管自身的团聚现象，结合其优异的成像性能，使其在生物医学领域的后续研究提供的可能。 图.1(a)T-权重自旋回波灰度图(上)和伪彩图(下)(Niumag-NMI20-Analyst).(b)图像信号强度的浓度依存性Fig. 1 (a) Typical Ti-weighted spin echo grayscale (up) and corresponding pseudo-color (bottom) image (0.5T，38℃， TR/TE=200/2.1， NS=4， thickness=2 mm， FOV=15 mm x 15 mm， acquisition matrices=144 x 145). Thepseudo-color and gray scale bar are the intensity scale， ranging from blue and black for low intensity to red andwhite for high intensity in the image. (b) Concentration dependency of image signal intensity for various samples(ROI=1396 pixel) Research of Carbon Nanotubes as Magnetic Resonance ImagingContrast Agents Cai Shaoyu'i yYang Peiqianng IKong Jilie * 1 Department of Chemistry and Institutes of Biomedical Sciences Fundan University， Shanghai 200433 2 Niumag Corporation， Shanghai， 200333 Abstrast From the early application in 1980s， Magnetic Resonance Imaging (MRI) hasreceived extensive attention and was widely uesd for its high spatial resolution、multinuclear andmultiparameter imaging、any tomographic plane imaging、noninvasive and nonradioactive. Forpurposes of tumor detection、identification in the brain and soft tissue， MRI is generally superiorthan Computed Tomography (CT). As a result of these excellent advantages， MRI has become oneof the most important medical imaging techniques， in which contrast agents (CAs) are used toenhance the image contrast and shorten the imaging time. Nonetheless， the low sensitivity hashindered the development of MRI[1]. Increase the relaxivity of CAs seems a feasible way to solvethis problem. Several strategies have been developed to achieve this goal， including optimizing themolecular parameters、 linking multiple paramagnetic complex together[2]、entrapping CAs intonanosized systems such as micelle、liposome、proteins、cyclodextrins、zeolites and fullerenes.Similarly， Carbon Nanotubes (CNTs) could provide an ideal platform for contrast agents ofpowerful performance by spatial confinement[3， 4]. However， the bulk concentration of thegadonanotubes was far higher than the maximum nontoxic concentration to cell reported by otherstudies[5-11] and seriously hampered its application. The application of surfactant can increasethe content of CAs inside the nanotubes、 enhance the biocompatibility、decrease the dosage andeliminate the aggregation of nanotubes， which enable biomedical application in the future. References 1. Weissleder， R.，. Radiology，1999. 212： p. 609-614. 2. Caravan， P.， Chem. Soc. Rev.， 2006.35： p. 512-523. 3. Sitharaman， B.， et al.， Chem. Commun.，2005： p.3915-3917. 4. Hartman， K.B.， et al.， Nano Lett.， 2008.8(2)：p.415-419. 5. Pantarotto， D.， et al.， Chem. Commun.， 2004.1： p.16-17. 6. Kam， N.W.S.， etal.， J. Am. Chem. Soc.，2004.126： p. 6850-6851. ( 7. Kam，N.W.S. and H. Dai， J. A m. Chem. Soc.，2005.127： p.6021-6026. ) ( 8. Kam，N. W .S.， et al.， Proc. Natl. Acad. Sci.， 2005.102(33)： p . 11 6 00-116 0 5. ) ( 9. Kam，N.W.S.， Z. Liu， and H. Dai， Angew.Chem. In t . Ed.，2 0 06. 45： p.577-581. ) 10. Liu， Z.， et al.， Angew. Chem. Int. Ed.， 2007.46： p. 2023-2027. ( 11. Dumortier， H . l.n.， et a l.， Nano Lett.， 2006.6 ( 7)： p . 1522-1528. ) *E-mail： jlkong@fudan.edu.cn