Schematisk illustration av mekanismen för Gd-dopningsförstärkt T2-relaxationshastighet av Fe 3 O 4 nanokluster. Kredit:Gan Yuehao
För att förverkliga exakt diagnos av cancer i tidigt stadium för effektiv behandling och bättre prognos, Högupplöst magnetisk resonanstomografi (MRT) är oumbärlig med hjälp av kontrastmedel. Järnoxidbaserad T 2 MR kontrastmedel (IOCA) står inför en allvarlig fråga om stark ferromagnetism och därmed svag T 2 kontrastförmåga. Även om många ansträngningar har ägnats åt att förbättra kontrastförmågan hos IOCA, såsom gadoliniumjoner (Gd 3+ ) doping, den specifika roll som Gd 3+ spelade i denna process förblev oklart.
Forskare ledda av prof. Wu Zhengyan från Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS), Institute of Health and Medical Technology och Binzhou Medical University tillverkade en serie Gd-dopade järnoxidnanokluster för att systematiskt studera den inneboende mekanismen genom vilken Gd-dopningen stämmer T. 2 kontrastförmåga hos nanoklustren.
Forskarna fann att med ökat dopinginnehåll, GdxFe 3 -puss kram 4 nanokluster med ferromagnetism förvandlats till en superparamagnetisk, och nanoklustrets specifika yta ökade signifikant, kollektivt leder till starkare T 2 kontrast.
"Vi fick högsta r 2 värde, fyra gånger högre än för orörd Fe 3 O 4 , " sa Gan Yuehao, första författare till studien, "Gds kontrast 0,018 Fe 2,982 O 4 nanokluster erbjuder möjlig metod för att diagnostisera tidig ortotopisk cancer hos möss."
Detta arbete öppnar en ny väg för utveckling av atomärt exakta Gd-dopade MMIONs som effektiva T 2 -viktade MRT-kontrastmedel.
Denna forskning har publicerats i Chemical Engineering Journal
