近期，中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院強磁場科學中心研究員王俊峰課題組在生物蛋白模板調(diào)控納米晶體生長及應用領(lǐng)域取得進展，制備出造影效果好、生物安全性高、方法簡單的造影劑，具有較好的應用前景。相關(guān)研究成果以In Situ One-Pot Synthesis of Fe₂O₃@BSA Core-Shell Nanoparticles as Enhanced T₁-Weighted Magnetic Resonance Imagine Contrast Agents為題，發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces上。

磁共振造影劑是通過內(nèi)外界弛豫效應和磁化率改變生物組織信號的強度，提高磁共振成像（MRI）的圖像分辨率。磁共振造影劑按增強類型可分為陽性（T₁）與陰性（T₂）造影劑兩類。目前，臨床上常用的釓基造影劑（Gd-DPTA，陽性造影劑）在體內(nèi)可能會釋放少量的游離Gd離子，產(chǎn)生較嚴重的毒副作用。超小尺寸（小于5 nm）的氧化鐵納米顆粒具有良好的生物相容性，被認為是釓基造影劑的理想替代品。然而目前，制備小尺寸（小于5 nm）氧化鐵磁性納米顆粒通常涉及有機溶劑的使用、更換親水性配體較復雜、合成效率低等問題。因此，開發(fā)出制備方法簡單、具有更好生物相容性、更強T1增強效果的氧化鐵納米顆粒仍具有挑戰(zhàn)性。

該研究中，研究人員基于牛血清白蛋白（BSA）自組裝形成的籠狀蛋白結(jié)構(gòu)調(diào)控磁性納米材料尺寸，在室溫條件下，一步成功得到均勻、單分散、超小尺寸（3.5nm）的Fe2O3@BSA納米顆粒，并確認了納米顆粒表面籠狀BSA超分子結(jié)構(gòu)的存在。和Gd-DPTA相比，該納米顆粒的T1造影效果更好、更持久；此外，得益于BSA的包覆，該納米顆粒在體內(nèi)可快速代謝經(jīng)由尿液排出，具有較好的生物安全性，且制備方法簡單高效，具有良好的應用前景。

博士生許帥為論文的第一作者，王俊峰、博士馬坤、副研究員錢俊超為論文的通訊作者。研究工作得到國家自然科學基金和科學技術(shù)部重大專項的支持。

論文鏈接

籠狀BSA超分子結(jié)構(gòu)及體內(nèi)磁共振血管成像效果圖