研究人员开发出高度水合的顺磁性无定形碳酸钙纳米团簇作为 MRI 造影剂

凭借增强的对比性能和极少的钆离子泄漏，基于钆的无机纳米粒子在开发为临床药物时引起了相当大的关注。然而，迄今为止，其临床转化能力受到有限的弛豫性和大规模生产的限制。

近日，中国科学院中国科学技术大学余书红教授团队与合肥工业大学陆扬教授、康斯坦茨大学Helmut Cölfen教授合作，在发现高含水量有利于钆基纳米剂的透明 MRI 对比增强。

鉴于这一发现，通过开发一种简便的一锅法，在室温下进行大规模且具有成本效益的生产，他们成功地制备了高度水合的顺磁性无定形碳酸钙纳米团簇 (ACNC)，用作 MR 造影剂。这项工作发表在Nature Communications上。

由于具有高抗离子泄漏能力，ACNC 的纵向弛豫率(3.0 T 下为 37.93 ± 0.63 mM-1·s-1)是市售 MR 造影剂钆喷酸(Gd-DTPA)的十倍，因此它可作为潜在的 MR 造影剂。此外，即使在非常低的剂量下，ACNC 在各种动物(包括大鼠、兔子和比格犬)中表现出比 Gd-DTPA 更好的对比增强 MR 血管造影 (CE-MRA)。

该研究为非晶碳酸钙复合材料的生物医学潜力奠定了基础。由于 ACNC 的低毒性、部分肾脏清除率和大规模生产的巨大潜力，使得基于无定形纳米团簇的新一代更高效的诊断剂成为可能。

这项研究为未来 为生物医学应用创造高度水合和敏感的材料提供了宝贵的见解。