新的纳米颗粒设计为改进肿瘤检测铺平了道路

为了增强活体组织的视觉对比度，最先进的成像依赖于荧光染料和生物分子等试剂。纳米颗粒研究的进步扩大了有前途的造影剂阵列，用于更有针对性的诊断，现在来自KTH皇家理工学院的一个研究小组进一步提高了标准。他们将光学和x射线荧光造影剂结合成一个增强剂，用于两种模式。

KTH材料化学教授Muhammet Toprak说，造影剂的合成在x射线生物成像领域引入了一个新的维度。这项研究发表在美国化学学会杂志上，ACS Nano．

“这种独特的纳米颗粒设计为使用x射线荧光计算机断层扫描(XFCT)进行体内肿瘤诊断铺平了道路，”Toprak说。

他说，新的“核壳纳米颗粒”可能在治疗学的发展中发挥作用，治疗学是治疗和诊断的合成词，例如，单一装载药物的颗粒既可以检测到恶性组织，也可以治疗恶性组织。

壳层结构

核壳造影剂因其结构而得名:它由先前在x射线荧光成像中建立的潜力的纳米颗粒的核心组合组成，如钌和钼(IV)氧化物。这个核心被包裹在由二氧化硅和Cy5.5组成的外壳中，Cy5.5是一种近红外荧光发射物Ting染料用于光学成像技术，如光学显微镜和光谱学。

Toprak说，将Cy5.5染料封装在二氧化硅外壳中，可以提高试剂的亮度，并扩展其光稳定性，从而实现双光学/ x射线成像方法。此外，二氧化硅还提供了缓和核心纳米颗粒毒性作用的好处。

提高被发现的几率

用实验室小鼠进行的试验表明，XFCT造影剂能够定位仅几毫米大小的早期肿瘤n大小。

托普拉克说，这项技术为在活组织中识别早期肿瘤提供了可能。这是因为多种造影剂的存在增加了扫描中出现病变区域的几率，即使纳米颗粒的分布因与蛋白质或其他生物分子的相互作用而变得模糊。

托普拉克说:“来自同一材料的不同大小的纳米颗粒，在血液中的分布浓度似乎不一样。”“这是因为当它们接触到你的身体时，它们很快就被各种生物分子包裹起来，这给了它们一个新的身份。”

他说，大量用于XFCT的造影剂将使使用低剂量x射线研究纳米颗粒在体内的生物分布成为可能。这将有助于确定纳米颗粒的最佳尺寸和表面化学性质，以便对病变区域进行理想的靶向和成像。

除了Toprak，这项研究还由Giovanni M. Saladino、Carmen Vogt、Yuyang Li、Kian Shaker、Bertha Brodin、Martin Svenda和Hans M. Hertz共同撰写。