蛋白模拟仿生合成Gd:CuS造影剂用于体内肿瘤成像研究

介绍：

磁共振（MR）作为一种强大的成像技术已凭借其无辐射、分辨率高（尤其针对软组织成像）被广泛的应用于大部分疾病的诊断。目前临床所用的磁共振造影剂（如马根维显）具有代谢过快、靶向性差、易造成肾源纤维化等缺点。近年来，随着纳米技术的迅猛发展，各种纳米颗粒被相继制备出来，并可通过对其尺寸的调控、表面功能化的修饰l来有效解决上述问题。然而，关于纳米颗粒的制备，目前大多仍采用传统的化学合成方法，具有制备过程繁琐、重复性差、环境不友好等问题。因此，发展一种绿色环保、生相容性好、可重复性极强的高性能磁共振造影剂的制备就显得尤为重要。

材料与方法：

本研究中我们采用了蛋白介导的模拟仿生策略制备了Gd:CuS@BSA纳米颗粒造影剂。该方法具有以下优点：反应条件温和（37℃），可直接水相制备；无需有毒性的有机溶剂参与，绿色合成；实验重复性较高，易于大批量制备；且得到的纳米颗粒生物相容性好、稳定性高。制备出后，我们对其弛豫效率及体内外造影效果进行了评估。

结果与讨论：

图（A）Gd:CuS纳米颗粒的合成示意图；纵向弛豫曲线（B）和横向弛豫曲线（C）；（D）体外T1加权成像造影；（E）体内T1加权成像照片；（F）信号强度值。

结论：

通过蛋白介导的模拟策略，成功制备出了高性能的T1加权成像造影剂Gd:CuS，纵向弛豫效率最高可达16 mM-1S-1

且具有良好的水溶性、生物相容性和肿瘤靶向性，为造影剂的制备提供了一种新的选择。

注:该工作已发表在国际期刊《ACS Nano》上，影响因子：13.942。[ACS nano, 2016, 10(11): 10245-10257.]

选自纽迈案例大赛：杨维涛，张兵波* 同济大学生物医学工程与纳米科学研究院 同济大学医学院