国重室分子影像与核医学研究中心在高性能磁共振造影剂方面取得新进展，相关成果以“Boosting Vascular Imaging-Performance and Systemic Biosafety of Ultra-Small NaGdF4 Nanoparticles via Surface Engineering with Rationally Designed Novel Hydrophilic Block Co-Polymer”为题发表在Small Methods杂志上。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smtd.202101145。
磁共振成像（MRI）作为临床疾病诊断中的重要方法，具有空间分辨率高、穿透深度无限制、软组织分辨能力出色等优势。目前，Gd基小分子螯合物是临床常用的MRI造影剂，然而，大部分造影剂受限于较低的纵向弛豫率（~3.6 mM-1s-1，3.0 T）、较短的血液循环时间（~90 min，清除半衰期）和由于Gd3+离子释放而诱发肾源性系统纤维化（nephrogenic systemic fibrosis, NSF）的风险。因此，如何提高Gd基造影剂的成像性能和生物安全性是其临床应用面临的重要挑战。
在前期研究工作中，分子影像与核医学研究中心团队基于稀土纳米颗粒构筑了一系列分子影像探针，实现了肿瘤及血管的多模式（MRI、NIR-II、CT）成像，并用于监测动脉血栓形成和溶栓过程（Biomaterials, 2018, 175, 30-43；Bioconjugate Chem., 2020, 31, 340-351；Sci. Bull., 2022, 67, 461-465）。此外，利用近红外染料敏化稀土纳米颗粒，实现了纳米探针上下转换荧光的显著增强，并用于成像引导下的原位脑胶质瘤的手术切除（Biomaterials, 2019, 219, 119364；Nano Today 2020, 34, 100905）和气体控制释放治疗（Adv. Healthcare Mater., 2022, 11, 2102042）。在上述工作基础之上，研究团队采用新型亲水嵌段共聚物(BPn)修饰超小NaGdF4纳米颗粒，显著提高了超小NaGdF4纳米颗粒的MRI成像性能和安全性。研究结果表明，通过优化的超小纳米造影剂的T1弛豫率(11.8 mM-1s-1, 3.0 T)是临床造影剂Gd-DTPA的3.3倍，可对直径为0.17 mm的微小血管进行长时间（2 h）造影。这是目前报道的低场（1.0 T）磁共振血管造影中能观察到的最细血管和最长成像时间窗。更重要的是，这些超小纳米造影剂可经肾代谢排除体外，其释放的Gd3+离子远远低于临床造影剂Gd-DTPA在相同条件下的释放量，产生NSF的风险更低。本研究为构建高生物相容性和高成像性能的磁共振血管造影剂提供了新方法，对于精准诊断血管相关疾病具有重要意义。
18新利体育 放射医学与防护学院硕士研究生蒋志林为本论文第一作者。放射医学与辐射防护国家重点实验室李桢教授、18新利体育 附属第三医院邢伟教授、合肥工业大学何涛教授为通讯作者。18新利体育 为该论文第一单位。该工作得到国家自然科学基金（81971671）等项目的共同资助。