Наноалмазы как потенциальная альтернатива контрастному агенту гадолинию в МРТ

Ученые из Института интеллектуальных систем Общества Макса Планка в Штутгарте совершили неожиданное открытие: наночастицы алмазов размером 3–5 нм, которые изначально использовались для другой цели, ярко светились в эксперименте по магнитно-резонансной томографии — даже ярче, чем сам контрастный агент, тяжелый металл гадолиний.

Исследование, опубликованное в Advanced Materials, показывает, что алмазная пыль, помимо применения для доставки лекарств к опухолевым клеткам, может стать новым контрастным агентом для МРТ.

Проблема с гадолинием

Гадолиний используется в клиниках более 30 лет для обнаружения опухолей, воспалений или сосудистых аномалий. Однако он задерживается в мозге и почках на месяцы и годы после введения, а его долгосрочное воздействие на пациента неизвестно. Поиск альтернативы ведется годами.

Случайное открытие

Доктор Елена Лазович Зиннаннти использовала наноалмазы для нагрева желатиновых капсул с лекарствами. Гадолиний применялся для отслеживания положения частиц, но он вытекал из капсул. Когда ученый исключила гадолиний и сделала снимки МРТ через несколько дней, капсулы все еще ярко светились благодаря алмазной пыли.

Последующие эксперименты на эмбрионах цыплят показали, что в отличие от гадолиния, который диффундирует повсюду, наночастицы алмаза остаются в кровеносных сосудах, не вытекают и ярко светятся в МРТ.

Загадочные свойства и будущее

Причина магнитных свойств алмазной пыли пока остается загадкой. Ученые предполагают, что крошечные частицы могут иметь слегка парамагнитные атомы углерода из-за дефектов в кристаллической решетке, что заставляет их вести себя как T1-контрастный агент, подобный гадолинию.

Токсичность алмазной пыли для пациентов еще предстоит тщательно изучить. Если она окажется безопасной и хорошо переносимой, у нее есть потенциал стать новым вариантом контрастного агента для будущих МРТ-сканирований, особенно для тканей с аномальной васкуляризацией, таких как опухоли.