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        浙江大學藥學院凌代舜研究員團隊研制用于高性能血管成像的超高場T1-T2雙模態MRI造影劑

        [發布時間]:2020-12-05    [作者]:Kyb    訪問次數:1

        利用磁共振成像(MRI)技術評估血管解剖結構和功能對于醫學診斷至關重要,而臨床常用的低場MRI系統(≤ 3 T)存在空間分辨率較低的問題。近年發展起來的超高場(UHFMRI≥ 7 T)能夠顯著提高分辨率和信噪比,在血管成像方面具有十分可觀的應用前景。然而,目前UHF MRI技術在血管成像的實際應用中受到單模(T1T2)造影劑的低靈敏度和準確性的限制。

        近日,浙江大學藥學院凌代舜研究員團隊在《Advanced Materials上發表了題為An Ultrahigh-Field-Tailored T1-T2 Dual-Mode MRI Contrast Agent for High-Performance Vascular Imaging的研究論文,提出一種超高場T1-T2雙模態磁共振血管成像策略,并首次設計合成基于超小氧化鐵納米粒子的T1-T2雙模態超高場磁共振造影劑(UDIOC)。UDIOC在超高場下具有高效的磁共振對比能力,可以通過對比增強磁共振血管造影(CE-MRA)對血管結構進行實現高分辨率的成像,并且基于UDIOCT1-T2雙模態超高場動態對比增強磁共振成像(DCE-MRI)能夠對腫瘤血管通透性進行準確、靈敏的評估。

        超高T1-T2雙模態磁共振血管成像示意圖


        通過熱分解法制備UDIOC,并對其進行配體交換和化學修飾,在其表面修飾聚乙二醇(P-UDIOC)。由于UDIOC的超小尺寸使其在超高場下具有適當的T2對比效果,同時其表面修飾的親水性配體加快周圍環境中水質子的T1弛豫過程,因此在超高場下可作為T1-T2雙模態造影劑。CE-MRA成像結果表明,尾靜脈注射P-UDIOC后,大鼠腦部血管磁共振信號顯著增強,可以清楚觀測到多條動脈及微血管結構,且能夠分辨直徑約為140 μm的腦膜中動脈,提高了超高場MRA的分辨率。

        基于超高場T1-T2雙模態MRI造影劑的CE-MRA用于血管結構成像


        進一步,尾靜脈注射P-UDIOC后,T1加權和T2加權DCE-MRI均能評估腫瘤組織血管通透性,兩種模態所得到的結果之間也能進行交叉驗證。而商用T1造影劑(Gd-DTPA)僅能用于T1加權DCE-MRI,商用T2造影劑(MION)僅能用于T2加權DCE-MRI。此外,CD34染色結果證明與Gd-DTPAMION相比,只有通過基于P-UDIOCT1-T2雙模態DCE-MRI得到的結果才能與免疫組織化學染色結果相吻合。

        基于超高T1-T2雙模態MRI造影劑的DCE-MRI用于腫瘤血管通透性評價


                本研究為下一代成像探針的設計提供了新思路,對腫瘤、腦血管疾病和神經退行性疾病等血管相關疾病的診斷、預后、治療效果評價具有重要意義。本論文浙江大學碩士研究生汪瑾、碩士研究生賈銀行、博士研究生王綺玥和博士研究生梁澤宇為共同第一作者,凌代舜研究員為通訊作者,浙江大學醫學院白瑞良副教授共同通訊作者。

         

        論文鏈接:

        https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202004917



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