[发明专利]一种动态有机钆纳米颗粒及其应用

说明书

本发明公开了一种动态有机钆纳米颗粒及其应用，该纳米颗粒由以下方法制备而成：1、分别配制100μM的钆前体水溶液和4mM的三(2‑羧乙基)膦水溶液；2、将钆前体水溶液和三(2‑羧乙基)膦水溶液混合，钆前体和三(2‑羧乙基)膦的摩尔比为25:1，在室温下搅拌，得到钆中间体；3、将钆中间体用Na₂CO₃水溶液调节pH值至6.0，在室温下搅拌，得到所述的动态有机钆纳米颗粒。该纳米颗粒的粒径在其自组装的不同阶段，其粒径可动态变化，可在其自组装的不同阶段分别作为T₁造影剂和T₂造影剂，同一造影剂即可实现MRI信号正增强和负增强效果，可有效提高检测的准确性。

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，具体涉及一种动态有机钆纳米颗粒及其应用。

背景技术

磁共振成像(MRI)作为一种非侵入性且无放射性的成像技术，长期以来被用作医学诊断的重要影像学工具之一。相比于其他医学影像技术，如计算机断层扫描(CT)，正电子发射断层扫描(PET)和单光子发射计算机断层扫描(SPECT)等技术，MRI具有诸多的优势，如对检查对象无损无创，可以获取具有高空间分辨率和软组织对比度的三维图像信息。然而，MRI在医学诊断中存在灵敏度相对较低的缺点，目前主要是通过增强成像对比度来提高MRI的灵敏度。MRI造影剂的应用可以有效增强组织对比度，该领域得到科学家的广泛关注，其作用机制一般是缩短目标部位质子的T₁和T₂弛豫时间，即质子的自旋-晶格或纵向弛豫时间，及自旋-自旋或横向弛豫时间。T₁越短，图像信号越强(正增强)，T₂越短，图像信号越弱(负增强)。

MRI造影剂的效率通常用弛豫率r₁或r₂表示，即能够缩短每毫摩尔造影剂弛豫时间的能力。根据显像特点，通常可将MRI造影剂分为两类：T₁造影剂(阳性造影剂)和T₂造影剂(阴性造影剂)。T₁造影剂的作用主要是缩短纵向弛豫时间T₁，从而产生明亮的图像，一般是钆(Gd³⁺)或锰(Mn²⁺)等顺磁性化合物，例如钆的螯和物，由于Gd的强顺磁性，该造影剂可明显缩短质子的T₁，增强对比度，是临床常用的造影剂。但钆螯合物的临床上的应用也存在一些缺点，如体内循环时间短，从而影响需要较长扫描时间的高分辨率成像；不易对其进行功能化修饰；另外具有诱发肾功能受损患者，尤其是老年患者肾源性系统纤维化(NSF)的风险。T₂造影剂主要起到缩短横向弛豫时间T₂的作用，从而产生信号减弱的图像，即暗图像。超顺磁性纳米颗粒(通常是氧化铁纳米颗粒)由于具有较高的r₂、良好的生物相容性和较长的体内循环时间而被广泛用作T₂造影剂，但它在临床上的应用主要受到以下缺点的限制：负造影效果和磁敏感伪影。产生暗信号可能会误导T₂加权MRI的临床诊断，因为该信号与出血、钙化或金属沉积的信号混淆，而磁敏感伪影通常会使背景图像失真。由于这些原因，T₁造影剂比T₂造影剂在精准的高分辨率成像上更具优势。在实际应用中，每种MR机制都具有其信号特征，这些特征既有优势也有劣势，不同程度地影响对比增强MRI的整体效率。