“核磁共振纳米灯”让癌细胞“发光”

韩国基础科学研究院纳米医学研究团的科研团队日前发表文章称,他们发明了一种全新的纳米磁共振成像(MRI)造影剂技术,能够大幅度提升医学图像的可识别度。动物实验表明,使用该造影剂,实验鼠异常组织的亮度达到了周围健康组织亮度的10倍。

新的造影剂技术具有选择性,形成的核磁共振图像对癌症等特定代谢的标志物敏感。研究人员将该造影剂命名为“核磁共振纳米灯”。

纳米造影剂基于磁谐振技术,主要由两种磁性材料组成,包括“开关材料”(磁性纳米颗粒)和“显影材料”(顺磁性MRI造影剂),两种材料之间的距离不同,核磁共振图像的亮度也不同。两种材料之间的临界距离大于7纳米时,开关材料对显影材料的影响消失,顺磁性造影剂在MRI图像上充分显影,此时相当于开关的“开”；当二者距离小于7纳米时,顺磁性显影材料在MRI图像上的状态则是“关”。

研究人员制造了一种足以探测实验鼠体内癌症的造影剂。造影剂使用一种能够被癌症代谢产物MMP-2酶切断的生物材料连接“开关材料”和“显影材料”,令两种材料之间的初始距离低于7纳米。显影剂注入实验鼠组织后,如果组织中存在癌变,两种材料之间的连接将会被MMP-2酶切断,导致两种材料分离,MRI图像会将病灶区域显示为高亮度。

使用纳米造影剂技术,MRI检查能够显示肿瘤的存在和具体分布,还可以通过图像揭示癌组织中MMP-2酶的浓度,获得癌变分期等进一步信息。

研究人员相信,该技术作为一种全新的生物传感器,还将解决更多的生物和医学课题。现该团队正在开发更安全、更智能的多任务造影剂,以同时记录和解释多个生物学靶标。

MRI问世已有近40年历史,成为一种主要的非侵入式诊断技术。MRI诊断中广泛使用造影剂,以提高图像可辨识性。

(据《科技日报》)

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