Đặc tính tương phản hình ảnh phân tử của hạt nano lai Fe3O4-Au cho các ứng dụng chụp ảnh MR/CT chế độ kép
Tác giả: Hoa Du Nguyen, The Tam Le, Thi Ngoc Linh Nguyen, Thi Hong Tuyet Phan, Dinh Quang Ho, Hong Nam Pham, Thien Vuong Nguyen, Trong Lu Le, Lam Dai Tran
ChemistrySelect
Quyển: 6 Trang: 9389-9398
Năm xuất bản: 9/2021
Tóm tắt
Sự phát triển của các kỹ thuật xét nghiệm không xâm lấn trong y học bằng cách kết hợp kỹ thuật chụp ảnh Cộng hưởng từ (MR)/Chụp cắt lớp vi tính (CT) chế độ kép sẽ giúp khắc phục những hạn chế của các phương pháp riêng biệt, giúp chẩn đoán chính xác hơn. Điều này có ý nghĩa trong nghiên cứu lâm sàng, nhưng hiện tại vẫn là một thách thức lớn về nhu cầu về chất tương phản tín hiệu đa phương thức tương ứng. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng hạt nano từ tính Fe3O4 đơn phân tán kích thước nhỏ làm hạt giống để tổng hợp hạt nano lai Fe3O4@Au từ tính-plasmonic (HNPs) với nhiều chức năng với cấu trúc lõi-vỏ. Ảnh hưởng của tỷ lệ tiền chất HAuCl4 và oleyamine (OLA) đến hình dạng và kích thước của hạt nano (NP) đã được nghiên cứu. Tỷ lệ HAuCl4/OLA là 0,2/1 là điều kiện tối ưu. Các NP thu được có kích thước trung bình 21,2 nm, có dạng hình cầu đồng đều, độ đơn phân tán cao. Sau khi chức năng hóa bề mặt bằng poly(acrylic acid) (PAA), các HNP Fe3O4@Au@PAA thu được cho thấy khả năng phân tán tuyệt vời trong nước, khả năng tương thích sinh học tốt, không gây độc với dòng tế bào ung thư Hep-G2 và dòng tế bào khỏe mạnh Vero ở nồng độ thử nghiệm cao. . Dữ liệu thử nghiệm in vitro cho thấy vật liệu có vỏ Au tăng cường giảm tia X ngay cả ở nồng độ thấp so với các chất thương mại gốc iốt trong khi vẫn giữ được tác dụng tương tự như chất tương phản T2 với tốc độ hồi phục ngang cao r2 (125,2 mM−1s− 1). Hình ảnh MRI in-vivo của mô gan chuột đã chứng minh rằng các hạt nano lai cho thấy độ tương phản tăng gấp 3 lần dưới từ trường 1,5 T sau 30 phút dùng thuốc. Các phép đo chụp cắt lớp vi tính cho thấy đơn vị Hounsfield (HU) cao nhất là 133,5 sau khi tiêm hạt nano lai trong 30 phút. Hiệu quả in-vivo của các hạt nano lai từ tính-plasmonic Fe3O4@Au@PAA đã được đánh giá sâu hơn ở các cơ quan tim và thận trong mô hình thử nghiệm trên chuột để nghiên cứu dược động học của thuốc. Nói chung, các vật liệu nano lai Fe3O4@Au@PAA này cho thấy nhiều hứa hẹn là một ứng cử viên cho hình ảnh sinh học phân tử đa phương thức.
Từ khóa
Tác nhân tạo ảnh MR/CT chế độ kép · Hạt nano lai từ chất · phân hủy nhiệt · tốc độ hồi phục ngang r2 · đặc tính suy giảm tia X