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為什么磁性納米粒子的研究進展值得關注？

先豐納米 2024-08-07 | 閱讀：806

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磁性納米粒子是指粒度在1-100nm之間的具有磁性的粒子，既具有納米材料所特有的性質，如粒徑小、生物相容性好，又具有磁響應性及超順磁性，可以在恒定磁場下聚集和定位，以及在交變磁場下吸收電磁波而產熱。

本期小豐整理了3篇磁性納米顆粒的研究進展，一起看下~

Small

四氧化三鐵探針用于高分辨磁敏感加權成像

精確造影側支循環和缺血半影對診斷和治療急性缺血性中風（AIS）至關重要。遺憾的是，目前缺乏高靈敏度和高分辨率的活體成像技術來滿足這一要求。

2024年7月4日，Small報道研究人員首次發展了一種對比度增強的磁敏感加權成像（CE-SWI）技術，有望滿足高精度造影需求。該技術使用了右旋糖酐修飾的Fe3O4納米顆粒（Fe3O4@Dextran NPs），可在9.4T下高靈敏度、高分辨率地造影AIS。

研究人員在室溫下通過簡單的共沉淀法合成了Fe3O4@Dextran納米顆粒，其具有尺寸?。黧w力學尺寸為25.8nm）、溶解性好、橫向弛豫度（r2）高（9.4T下r2達到51.3mM-1s-1）、生物相容性好等優點。

Fe3O4@Dextran納米顆粒增強的SWI可在9.4TMR掃描儀下輕松突出顯示腦血管，對比度顯著提高，分辨率達0.1毫米，從而可在大腦中動脈閉塞（MCAO）大鼠模型中清晰地識別出側支循環的空間。

此外，Fe3O4@Dextran NPs增強的SWI通過與其他多模態磁共振序列的匹配分析，有助于精確描繪AIS后的缺血核心、側支和缺血半影。

該項研究的Fe3O4@Dextran納米顆粒增強SWI為中風患者的個體化特征描述和個人精確治療提供了一種高靈敏度和高分辨率的成像工具。

文獻名稱：A Minimalist Iron Oxide Nanoprobe for the High‐Resolution Depiction of Stroke by Susceptibility‐Weighted Imaging

DOI:10.1002/smll.202401061

Advanced Materials

超順磁性復合水凝膠支架，用于骨關節炎再生的可體內動態監測

骨關節炎（OA）是一種普遍的疾病，其初期特征是軟骨下骨折，目前尚無精確且特定的治療方法。

2024年6月14日，Advanced Materials報道研究人員通過光聚合修飾的透明質酸（GMHA）作為基質，在羥基磷灰石基的中空多孔磁性微球(HAp-Fe3O4)存在下，合成了一種新型多功能支架，有望解決這個問題。

內軟骨下骨修復結果表明，該支架的精心設計具有最適合軟骨下骨修復的屬性，支架內磁性微球的多孔結構促進了裝載的外源性血管內皮生長因子（VEGF）的有效傳輸，組裝在微球中的Fe3O4納米粒子促進骨髓間充質干細胞的成骨分化，并加速新骨生成。

這些特性使支架展現出良好的軟骨下骨修復特性，并獲得了高軟骨修復評分。治療結果證明，軟骨下骨支撐顯著影響了上層軟骨修復過程。

此外，磁共振成像監測顯示，Fe3O4納米粒子在軟骨下缺陷修復過程中逐漸被新骨所替代，允許無創且無輻射的評估，以跟蹤OA修復過程中新生骨的發展。

這種水凝膠支架通過其磁性成像效應實現了軟骨下骨和軟骨的長期體內跟蹤，滿足了臨床需求。經過進一步的研究和改進，有望用于臨床應用。

文獻名稱：A Superparamagnetic Composite Hydrogel Scaffold as In Vivo Dynamic Monitorable Theranostic Platform for Osteoarthritis Regeneration

DOI:10.1002/adma.202405641

Journal of Nanobiotechnology

表面配體調節的腎臟可清除磁性納米顆粒用于腫瘤成像

功能性無機納米粒子的清除動力學一般比較緩慢，因而會引起體內應用的潛在生物安全問題。無機納米粒子可能的消除途徑其中一個是腎臟清除，但腎臟清除效果很大程度上取決于給定粒子的表面物理化學性質，而不是其大小和形狀。

2024年5月13日，Journal of Nanobiotechnology報道研究人員設計并成功利用三種帶有雙膦酸酯基團但另一端帶有不同端基（即陰離子、陽離子和兩性離子基團）的小分子配體包覆超小Fe3O4納米粒子，研究了表面配體調節的超小納米粒子的腎臟清除行為。

系統研究表明，用這些表面配體修飾的超小Fe3O4納米粒子不僅具有足夠小的流體動力學尺寸，使其能夠通過腎臟清除，而且還表現出優異的T1/T2 MRI對比增強性能。

結合膀胱MRI和通過ICP-OES測定的尿液Fe含量，研究人員發現兩性離子配體包覆的Fe3O4納米粒子 (Fe3O4@DMSA) 表現出優異的腎臟清除率，這是因為其被RES吸收減少。借助親水配體的二磷酸鹽錨定基團，Fe3O4@DMSA 已成功用99mTc標記，從而實現高效腎臟可清除的MRI/SPECT雙模態成像納米探針。

值得注意的是，這種納米探針在4T1異種移植腫瘤小鼠模型中顯示出令人滿意的成像能力。此外，研究人員還通過安全性評估實驗對Fe3O4@DMSA的生物相容性進行了體外和體內評估。

該項研究為構建可用于精確疾病診斷的腎臟可清除的納米粒子提供了一種簡單而有效的策略。

文獻名稱：Surface ligand-regulated renal clearance of MRI/SPECT dual-modality nanoprobes for tumor imaging

DOI:10.1186/s12951-024-02516-2

先豐納米的磁性納米材料種類非常多，很多老師不知道應該怎么選，小豐匯總了不同Fe3O4的產品的特點，一起看下吧~

根據粒徑及形貌分類