Gd-легированные нанокластеры помогают визуализации раннего ортотопического рака

Для точной диагностики рака на ранней стадии необходима магнитно-резонансная томография (МРТ) высокого разрешения с использованием контрастных агентов. Контрастные агенты для T₂-взвешенной МРТ на основе оксида железа (IOCA) сталкиваются с проблемой сильного ферромагнетизма и, как следствие, слабой контрастной способности. Хотя для её улучшения прилагались усилия, например, легирование ионами гадолиния (Gd³⁺), конкретная роль Gd³⁺ оставалась неясной.

Исследователи под руководством профессора У Чжэнъяня создали серию Gd-легированных нанокластеров оксида железа, чтобы систематически изучить механизм влияния легирования на T₂-контрастную способность.

Было обнаружено, что с увеличением содержания Gd нанокластеры GdxFe₃-xO₄ переходят из ферромагнитного состояния в суперпарамагнитное, а их удельная площадь поверхности значительно возрастает. Совместно это приводит к усилению T₂-контраста.

«Мы получили наивысшее значение r₂, в четыре раза превышающее таковое для чистого Fe₃O₄», — заявил первый автор исследования Гань Юэхао. — «Контрастный агент на основе нанокластера Gd_0.018Fe_2.982O₄ предлагает возможный метод диагностики раннего ортотопического рака у мышей».

Эта работа открывает новые пути для разработки атомарно точных Gd-легированных наночастиц оксида железа в качестве эффективных контрастных агентов для T₂-взвешенной МРТ.

Исследование опубликовано в журнале Chemical Engineering Journal.