铁基纳米药物作为磁共振造影剂（MRI CAs）已在临床上得到广泛应用。传统的超顺磁性铁基纳米药物一般用作阴性（T2）MRI CAs。然而由于磁敏感伪影与暗信号等缺陷，其在临床诊断方面受到了限制。多项研究已发现极小尺寸的氧化铁（<5 nm）具有阳性（t1）mri效应，并有望成为传统钆类t1-mri的替代药物。但绝大多数的极小尺寸氧化铁的制备过程需要苛刻的条件如高温与复杂的调控等。诸多因素使得目前的极小氧化铁颗粒难以满足药品的质控标准，实现临床的进一步转化。
为突破以上瓶颈，我们基于溶液中晶核沉淀-溶解平衡机制与外/内球体T1-MRI理论，设计了适宜的降温共沉淀过程制备极小尺寸氧化铁的方案。获得的产品单分散性良好（3.43 nm，PDI 0.104），在体外显示出3倍于纳米药物ferumoxytol的阳性磁共振增强信号，且与钆剂效果相当。与此同时，我们发现这种T1-MRI信号增强有一定范围内的pH依赖性。在正常大鼠脑部与皮下局部应用后也验证了这种成像特性。另外，该极小氧化铁颗粒能够高效标记入间充质干细胞而不需要添加转染试剂，标记后的干细胞呈现出良好的T1-MRI增强信号。由于该颗粒具有与Ferumoxytol相近的结构组成，接近药品质控标准，极有希望成为临床可用的新型T1-MRI造影药物与干细胞示踪剂。
该研究已在线发表于Nanoscale(Bo Chen, Zhanhang Guo, Chunxian Guo, Yu Mao, Zhiguo Qin, Dewen Ye, Fengchao Zang, Zhichao Lou, Zuoheng Zhang, Mingyue Li, Yanlong Liu, Min Ji, Jianfei Sun, Ning Gu* , moderate cooling coprecipitation for extremely small iron oxide as pH dependent T1-MRI contrast agent, Nanoscale, 2020, DOI: 10.1039/C9NR10397J)
研究进展