超顺磁氧化铁T1磁共振成像对比剂/高单分散超小(小于4 nm)铁氧体纳米颗粒供应
目前磁共振成像在临床影像诊断和疾病监测中广泛应用。对比剂可增强病灶部位的信号，提高其与周围正常组织的对比度，从而提高影像灵敏度和早期检测能力。对比剂通常是通过可缩短氢质子的纵向弛豫时间(T1对比剂)或横向弛豫时间(T2对比剂)来增强正常组织和病变组织之间的对比度。
T1 对比剂可以使目标区域变得更亮，是阳性对比剂，T2对比剂使得病变组织成像变暗，属于阴性对比剂。T1和T2对比剂的弛豫增强效能分别用弛豫率r1 和r2 来衡量，一般来说，要获得较大的r2值，要求纳米颗粒具备较高的磁化强度。
氧化铁T1对比剂
顺磁性离子是磁共振T1信号增强的关键，游离的Fe2+和Fe3+顺磁性离子都能够导致T1信号增强。对于纳米氧化铁来说，随着其尺寸急剧减小，其表面顺磁性铁离子占比显著提高，小尺寸还同时抑制了颗粒内核的磁化强度和T2 弛豫效能；当尺寸减小到5 nm以下，这种由高占比的表面顺磁性非晶层与内部极小铁磁性晶核构成的核壳结构纳米氧化铁整体表现为准顺磁特性，具有高r1弛豫率和低的r2/r1比值，可作为新型、低毒的T1对比剂。评估了柠檬酸修饰的4 nm氧化铁VSOP-C91 作为T1对比剂用于磁共振血管造影，结果显示超小尺寸的氧化铁可展现较好的血管T1信号增强。即便如此，高单分散的超小氧化铁的制备在当时仍是一个挑战。
利用油酸铁作为前驱体，油醇作为还原剂，在苄醚溶液中大规模制备了单分散超小氧化铁纳米颗粒(1.5 nm,2.2 nm, 3 nm)，并以3 nm 作为模型系统评估了其活体血管成像效果。随后该课题组还利用小猎犬和恒河猴等大动物模型评估了该对比剂的安全性以及脑缺血疾病的诊断效果。
这些结果表明超小氧化铁纳米颗粒有望成为下一代高效、安全的磁共振对比剂。然而超小纳米氧化铁对比剂的T1弛豫率仅为4.6 s-1·mM-1，与临床钆基对比剂弛豫效能相比并无优势。此外，由于小尺寸可控制备难，纳米对比剂弛豫增强理论发展滞后，超小铁氧体的磁学结构以及T1 信号增强机制尚不清楚，因此，很难对其性能优化。
利用金属羧酸配合物的热分解性质，提出了一种普适的动同步热分解法，成功制备了一系列高单分散超小(小于4 nm)铁氧体纳米颗粒。其次，通过分析组分、晶体结构与磁学特性的关系，明确了其铁磁晶核与顺磁非晶壳层构成的“准顺磁”自旋有序磁结构。再者，系统研究了准顺磁结构中不同铁磁晶核与顺磁壳层对T1弛豫增强的影响，揭示了其T1弛豫增强并非由普遍认为的单一内球弛豫机制主导，而是由壳层主导的内球弛豫和晶核主导的外球弛豫协同增强。按照该理论优化的准顺磁纳米锰铁氧体(UMFNP)，其T1弛豫率高达8.43 s-1·mM-1，较临床钆基对比剂提升2倍，活体影像实验证明了准顺磁锰铁氧体高清晰的T1血管成像性能(图3)。进一步系统地评估了超小锰铁氧体纳米颗粒中锰含量与体内肝部T1 对比增强性能的关系，揭示了其跨膜金属转运蛋白SLC39A14介导的肝特异性磁共振成像机制。研究表明：随着超小锰铁氧体中锰含量的增加，r1先增大(MnxFe3-xO4，x = 0.75)，然后又逐渐降低(x = 1.57)。然而，随着锰含量的增加锰铁氧体颗粒在肝脏的富集程度也随之增加，过高的锰含量也会导致细胞存活率降低并且在一定程度上影响肝脏的排泄和分泌等功能。
氧化铁T1/T2双模态对比剂
传统的氧化铁纳米颗粒磁共振造影剂通常作为单模态对比剂，而单一T1或T2模式成像由于源自脂肪、钙化、出血、血凝块和空气等内源性因素易产生假阳性信号，难以准确呈现病变组织的目标区域。发展T1/T2双模态探针，利用双模态磁共振成像，能够很好地增强其影像诊断的准确度和灵敏度。目前基于氧化铁的T1/T2双模态氧化铁纳米探针的构建主要有两种方法：一是将顺磁元素掺杂到纳米氧化铁颗粒中，例如，在氧化铁纳米颗粒中掺铕可以合成T1/T2对比剂，其T1和T2弛豫效能分别明显优于Fe3O4 或Eu2O3 纳米颗粒；二是通过优化氧化铁纳米颗粒的尺寸以及表面，或形成核壳结构来实现两种模式成像的兼容。这些方法构建的探针都可以通过简单地使用T1或T2序列获得双模态对比增强成像，实现了诊断准确性的自确认交叉验证。
不同于上述两种方法，准顺磁超小纳米氧化铁为磁共振成像提供了一种T1/T2增强动态变换的成像新模式。由于超小纳米氧化铁独特的准顺磁特性，分散良好的超小纳米氧化铁表现为T1对比增强。然而，团聚的超小纳米氧化铁由于颗粒之间的磁偶极相互作用，则表现为超顺磁性和T2对比增强。基于这个原理，利用肿瘤组织的弱酸性pH、酶、氧化还原等内源性刺激，促使准顺磁纳米探针从团聚到分散或者相反过程的变化，即可实现T2 向T1 或T1 向T2 增强动态可变的磁共振成像。合成了对pH敏感的磁性氧化铁团聚体纳米探针，该探针通过pH诱导从聚集体到分散状态纳米颗粒的变化，实现了T2向T1对比效果的转变[22]。Whaig 等利用亚5 nm 超小氧化铁纳米颗粒在肿瘤酸性微环境中自组装行为，实现了T1加权对比转换为T2加权对比效果[23]。Jia 等合成了整合素(RGDyK)修饰的超小Fe3O4纳米探针[24, 25]，适合的水动力学尺寸，使其能够在肿瘤间质内逐渐积聚，从而使得磁共振信号从T1加权对比效应(弥散性纳米颗粒)向T2加权对比效应(聚集性纳米颗粒)转变，并呈现出对于时间的依赖性。
产品供应：
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纳米生物探针MRI显影剂
γ-Fe2O3/MWNTs纳米复合物/MRI显影剂
水溶性树枝状大分子F19显影剂
右旋糖酐–二乙烯三胺五乙酸–钆离子螯合物
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氧化铁微颗粒(MPIOs)MRI显影剂
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含D-半乳糖基的顺磁性金属配合物磁共振成像造影剂
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高分子/磁性纳米颗粒复合微囊—声/磁双重显影剂
(SPIO)超顺磁性氧化铁显影剂
T1显影剂钆螯合物GD-DTPA
Hab18-SPIO磁共振造影剂
靶向人肝细胞肝癌表面抗原Hab18g
T2核磁共振影像MRI
含有超顺磁性氧化铁奈米粒子rABL
荧光金纳米簇磁共振和荧光成像造影剂
标记乳糖基白蛋白SPIO磁共振肝细胞受体显影剂
标记乳糖基白蛋白的超顺磁性氧化铁粒子(LAC-HSA-SPIO)
上述产品金畔生物均可供应，仅用于科研实验，不可用于人体！
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