磁共振成像（MRI）是一種無輻射、安全、靈敏的影像檢測方法，已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床診斷中最重要的影像技術(shù)之一。MRI造影劑主要是通過改變組織中氫質(zhì)子周圍的局部磁場，縮短氫質(zhì)子弛豫時間，并利用不同組織中氫質(zhì)子濃度不同導(dǎo)致弛豫差別，可進一步提高對病變組織的分辨率。MRI造影劑主要分為兩類：一類是T1加權(quán)的MRI造影劑，也稱正造影劑，主要反映的是自旋-晶格弛豫，即縱向磁場的恢復(fù)；一類是T2加權(quán)的MRI造影劑，也稱負造影劑，主要反映的是自旋-自旋弛豫，即橫向磁場的減弱。
以超順磁Fe3O4為代表的金屬鐵氧化物納米粒子（如MFe2O4，M=Fe、Co、Zn、Ni等），由于磁性強、信號強、使用劑量低以及較低的毒性和較好的生物相容性等特點，通常被用作T2加權(quán)的MRI造影劑，而Gd基配合物被用作T1加權(quán)的MRI造影劑。眾所周知，Gd為重金屬元素，小分子Gd試劑在體內(nèi)停留時間過短，其臨床注射劑量較大，且Gd試劑具有很強的腎毒性，特別是對腎功能不全患者危害尤甚。
最近，中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所吳愛國研究團隊的曾樂勇博士采用改進的無機鹽水解輔助水浴陳化方法，在常溫水相中制備出了具有T1加權(quán)MRI功能的超精細MFe2O4（M=Fe、Zn、Ni）納米粒子，納米粒子平均尺寸小于5nm，r1值均大于5、r2/r1值均小于3，具有優(yōu)異的T1加權(quán)MRI性能。
相關(guān)論文發(fā)表在Phys. Chem. Chem. Phys.（2012, 14, 2631-2636）。相關(guān)內(nèi)容已獲中國發(fā)明專利授權(quán)（授權(quán)公告號CN 101850227 B）。該研究結(jié)果對于非釓基、生物相容性的T1加權(quán)MRI造影劑的研發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。
此外，該研究團隊聯(lián)合寧波市天衡制藥有限公司，開發(fā)超順磁鐵氧化物的肝病早期檢測醫(yī)用T2增強的MRI造影劑。目前，正在天衡公司的生產(chǎn)線車間進行中試放大工作，在首款國產(chǎn)T2增強的MRI造影劑最終走向市場的道路上邁出了堅實的一步。
寧波材料所在具有輔助治療作用的醫(yī)學(xué)MRI造影劑的研究方面也進入了實質(zhì)性的階段，日前已經(jīng)正式進入國際專利(PCT/CN2010/077803)的國家申請階段。這為將來完全具有自主知識產(chǎn)權(quán)造影劑的研究與開發(fā)工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。
上述研究工作先后獲得了國家自然科學(xué)基金委員會、中國科學(xué)院、國家人事與社會保障部及教育部回國留學(xué)人員基金、寧波市科技局以及寧波市天衡制藥有限公司投資的納米醫(yī)學(xué)造影實驗室等項目支持。
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圖1 MFe2O4納米粒子的TEM（左）、MR圖像（中）和T1弛豫曲線（右）
圖2 超順磁氧化鐵中試反應(yīng)釜(左)及中試反應(yīng)生成的納米粒子的物性表征(中，右)。
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