Gd-gedoteerde nanoclusters helpen bij beeldvorming van vroege orthotope kanker

Schematische weergave van het mechanisme van Gd-doping-verbeterde T2-relaxatiesnelheid van Fe₃O₄ nanocluster. Krediet: Gan Yuehao

Voor een nauwkeurige diagnose van kanker in een vroeg stadium voor een effectieve behandeling en een betere prognose, is magnetische resonantiebeeldvorming met hoge resolutie (MRI) met behulp van contrastmiddelen onmisbaar. Op ijzeroxide gebaseerde T₂ MR-contrastmiddel (IOCA) wordt geconfronteerd met een ernstige kwestie van sterk ferromagnetisme en daardoor zwakke T₂ contrast vermogen. Hoewel er talrijke inspanningen zijn geleverd om het contrastvermogen van IOCA’s te verbeteren, zoals gadoliniumionen (Gd³⁺) doping, de specifieke rol die Gd³⁺ gespeeld in dit proces bleef onduidelijk.

Onderzoekers onder leiding van prof. Wu Zhengyan van de Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) van de Chinese Academy of Sciences (CAS), het Institute of Health and Medical Technology en de Binzhou Medical University hebben een reeks Gd-gedoteerde ijzeroxide-nanoclusters gefabriceerd om systematisch het inherente mechanisme bestuderen waarmee Gd-doping de T . afstemt₂ contrastvermogen van de nanoclusters.

De onderzoekers ontdekten dat bij een verhoogd dopinggehalte GdxFe₃-xO₄ nanocluster met ferromagnetisme veranderde in een superparamagnetische, en het specifieke oppervlak van de nanocluster nam aanzienlijk toe, wat gezamenlijk leidde tot sterkere T₂ contrast.

“We behaalden de hoogste r₂ waarde, vier keer hoger dan die voor ongerepte Fe₃O₄,” zei Gan Yuehao, eerste auteur van de studie, “het contrast van Gd_0,018Fe_2.982O₄ nanocluster biedt een mogelijke methode om vroege orthotope kanker bij muizen te diagnosticeren.”

Dit werk opent een nieuwe weg voor de ontwikkeling van atomair nauwkeurige Gd-gedoteerde MMION’s als efficiënte T₂-gewogen MRI-contrastmiddelen.

Dit onderzoek is gepubliceerd in Tijdschrift voor chemische technologie