中国科研人员开发出生物型核磁共振成像纳米探针

据《Advanced Science》（《先进科学》）报道，中国科学院合肥物质科学研究院王俊峰研究员团队依托稳态强磁场实验装置磁性测量系统，成功开发出一种用于非酒精性脂肪肝早期肝纤维化高效诊断的生物型核磁共振成像（MRI）纳米探针。
据介绍，MRI作为一种无创影像检测技术，能够用于早中期肝纤维化的检测。然而，由于病变早期范围较小、信号变化微弱，传统T₁/T₂加权成像灵敏度有限，且容易受到肝脏解剖结构及伪影的干扰。目前，MRI探针主要分为两类：一类是基于Gd/Mn对比剂的探针，如靶向I型胶原的Gd螯合物，具有较高的特异性；另一类是基于无机纳米材料的探针，其纵向弛豫率和成像对比度优于传统Gd-DTPA。但现有探针仍存在Gd离子泄漏、代谢安全性不足及靶向性欠佳等问题，因此开发高灵敏度探针对提升肝纤维化诊断能力至关重要。
研究团队基于此前仿生矿化技术成果，以生物矿化的牛血清白蛋白为模板，设计并开发了一种高灵敏度、高靶向性的T1-T2双模态磁共振成像纳米探针。该探针针对早期肝纤维化特征，如肝星状细胞激活和血小板衍生生长因子受体β（PDGFRβ）过表达。
磁测量结果显示，该探针具有优异的磁性。在MRI测试中，探针表现出卓越的r1和r2弛豫率，在体外和细胞实验中均呈现双模态成像特性。通过将PDGFRβ特异性肽段修饰在蛋白质纳米笼表面，双模态纳米探针在细胞实验中能够精准靶向并结合活化的肝星状细胞，从而提升早期纤维化检测能力。
研究表明，相比单模态造影剂，T1-T2双模态成像技术能够更清晰地显示纤维化区域。T1加权成像通过增强信号强度突出纤维化区域，而T2加权成像通过降低周围组织信号强度，增强纤维化区域与正常组织的对比度。这种双模态方法克服了单模态造影剂的局限性，显著提升了早期病变检测能力。同时，T1和T2信号的互补性有效降低了伪影或噪声导致的误诊风险。研究还利用7T MRI，在1小时内叠加T1和T2图像，实现了纤维化特定区域的精确定位，进一步提升了诊断速度、准确性和精度。此外，该探针在体内实验中表现出良好的生物相容性。

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