浙江大學(xué)藥學(xué)院凌代舜研究員團(tuán)隊(duì)研制用于高性能血管成像的超高場T1-T2雙模態(tài)MRI造影劑
利用磁共振成像（MRI）技術(shù)評估血管解剖結(jié)構(gòu)和功能對于醫(yī)學(xué)診斷至關(guān)重要，而臨床常用的低場MRI系統(tǒng)（≤ 3 T）存在空間分辨率較低的問題。近年發(fā)展起來的超高場（UHF）MRI（≥ 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(yīng)用前景。然而，目前UHF MRI技術(shù)在血管成像的實(shí)際應(yīng)用中受到單模（T1或T2）造影劑的低靈敏度和準(zhǔn)確性的限制。
近日，浙江大學(xué)藥學(xué)院凌代舜研究員團(tuán)隊(duì)在《Advanced Materials》上發(fā)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(tài)磁共振血管成像策略，并首次設(shè)計(jì)合成基于超小氧化鐵納米粒子的T1-T2雙模態(tài)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(qiáng)磁共振血管造影（CE-MRA）對血管結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)高分辨率的成像，并且基于UDIOC的T1-T2雙模態(tài)超高場動態(tài)對比增強(qiáng)磁共振成像（DCE-MRI）能夠?qū)δ[瘤血管通透性進(jìn)行準(zhǔn)確、靈敏的評估。
超高場T1-T2雙模態(tài)磁共振血管成像示意圖
通過熱分解法制備UDIOC，并對其進(jìn)行配體交換和化學(xué)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(dāng)?shù)?/span>T2對比效果，同時(shí)其表面修飾的親水性配體加快周圍環(huán)境中水質(zhì)子的T1弛豫過程，因此在超高場下可作為T1-T2雙模態(tài)造影劑。CE-MRA成像結(jié)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(qiáng)，可以清楚觀測到多條動脈及微血管結(jié)構(gòu)，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(tài)MRI造影劑的CE-MRA用于血管結(jié)構(gòu)成像
進(jìn)一步，尾靜脈注射P-UDIOC后，T1加權(quán)和T2加權(quán)DCE-MRI均能評估腫瘤組織血管通透性，兩種模態(tài)所得到的結(jié)果之間也能進(jìn)行交叉驗(yàn)證。而商用T1造影劑（Gd-DTPA）僅能用于T1加權(quán)DCE-MRI，商用T2造影劑（MION）僅能用于T2加權(quán)DCE-MRI。此外，CD34染色結(jié)果證明與Gd-DTPA和MION相比，只有通過基于P-UDIOC的T1-T2雙模態(tài)DCE-MRI得到的結(jié)果才能與免疫組織化學(xué)染色結(jié)果相吻合。
基于超高場T1-T2雙模態(tài)MRI造影劑的DCE-MRI用于腫瘤血管通透性評價(jià)
? ? ? ? 本研究為下一代成像探針的設(shè)計(jì)提供了新思路，對腫瘤、腦血管疾病和神經(jīng)退行性疾病等血管相關(guān)疾病的診斷、預(yù)后、治療效果評價(jià)具有重要意義。本論文浙江大學(xué)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(xué)醫(yī)學(xué)院白瑞良副教授為共同通訊作者。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202004917
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