国家材料科学研究所 科学家们将纳米粒子溶液注射到活体小鼠的尾静脉中,并能够获得组织和血管的高质量磁共振成像(左)和近红外荧光扫描(右)
学分:国家材料科学研究所(NIMS) 科学家已经找到了一种方法来控制特殊纳米粒子的大小,以优化它们在磁共振和近红外成像中的应用
他们的方法可以帮助外科医生在手术前和手术中使用相同的纳米粒子,使用两种不同的成像技术来观察肿瘤
他们的发现发表在《先进材料科学与技术》杂志上
东京科学大学的纳米生物技术专家大久保京平说:“磁共振成像是术前诊断的常规手段,而外科医生已经开始在手术过程中使用近红外荧光成像。”
“我们的纳米粒子探针可以提供一种对医疗设备研究人员和医生具有临床吸引力的双峰
" 由稀土金属镱和铒制成的陶瓷纳米粒子显示出低毒性和长时间的近红外发光,显示出作为磁共振成像扫描的造影剂和近红外荧光成像的荧光剂的前景
活体中血管和器官的图像可以通过两种成像技术获得,这两种成像技术通过用基于聚乙二醇(PEG)的聚合物进一步修饰纳米粒子表面来实现
但是为了提高图像分辨率,科学家需要在制造过程中对纳米粒子的尺寸进行更多的控制
奥库博和他的同事采用了一种分步制造工艺,从混合水中的稀土氧化物和三氟乙酸开始
混合物被加热形成固体
然后将其溶解在溶液中,加入油酸并除去气体
当溶液冷却时,形成所谓的稀土掺杂陶瓷纳米颗粒
再经过几个步骤,就可以在纳米粒子表面涂上聚乙二醇
科学家们发现,他们可以通过在涂覆过程之前增加纳米粒子的浓度来减缓纳米粒子的生长速度
这使得他们能够形成直径为15和45纳米的纳米粒子
该团队进行了一系列测试来检查他们的纳米粒子的特性
他们发现,利用核磁共振成像和近红外荧光成像技术,他们可以获得活体小鼠血管的高质量图像
进一步的测试表明,当以低浓度使用时,纳米颗粒对小鼠成纤维细胞的毒性最小
它们的半衰期也很短,这意味着它们可以相对较快地从体内清除,从而保证临床使用的安全性
该团队接下来的目标是研究顺磁离子在纳米粒子上的不同分布如何影响它们的磁性
他们还旨在研究对纳米粒子进行的修饰能否使其适用于基于光的“光动力”疗法,例如治疗皮肤癌和痤疮
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