image: 球状钆基团簇Gd32具有远高于Gd-DTPA的纵向弛豫率和体外成像对比度。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
近日，《国家科学评论》杂志在线发表了中山大学化学学院童明良教授、上海师范大学化学与材料科学学院杨仕平教授的研究成果，该研究团队基于配体保护金属簇核策略使用溶剂热合成技术构建了一种高稳定性的高核钆基纳米团簇，在低剂量条件下实现了高弛豫率及清晰的体内外MRI成像对比度。
通常，高核镧系团簇的金属簇核高度裸露而导致了它们不具备优异的水稳定性。研究人员选取合适的有机配体巧妙的对金属离子形成了致密的保护壳，基于配体保护簇核策略获得了高水稳定性的球状高核镧系团簇。根据SBM理论，提高分子内Gd的含量能够有效的提升CAs的弛豫率。分子内高度聚集Gd的纳米团簇Gd32在1 T磁场强度下具有高达265.87 mM−1·s−1的纵向(T1)弛豫率，远高于目前临床上使用的CA Gd-DTPA (4.55 mM−1·s−1, 1 T)。这惊奇的发现促进了研究团队进一步探索了Gd32在体内外的毒性，这些结果均表明了Gd32具有作为新型CAs的巨大潜力。紧接着，研究团队深入对比了Gd32和Gd-DTPA在水溶液中、细胞内及携带4T1肿瘤模型的小鼠体内的MRI成像效果，毫无疑问，Gd32均优于Gd-DTPA。
这些实验结果表明了配体保护金属簇核策略构建高稳定性镧系团簇的可行性，并且为构建低剂量的新型Gd基MRI造影剂提供了新途径。
研究详情请见原文：
High-stability spherical lanthanide nanoclusters for magnetic resonance imaging
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad036
Journal
National Science Review