【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院研究員王俊峰團(tuán)隊依托穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實(shí)驗裝置磁性測量系統(tǒng)，構(gòu)建了用于非酒精性脂肪肝早期肝纖維高效診斷的生物型核磁共振成(MRI)納米探針。
 

　　非酒精性脂肪肝病是患病率較高的代謝性疾病。若不及時干預(yù)，非酒精性脂肪肝病或引發(fā)炎癥和纖維化，可能發(fā)展為非酒精性脂肪性肝炎，甚至進(jìn)一步發(fā)展為肝硬化或肝癌。肝纖維化是肝損傷的異常修復(fù)反應(yīng)，早期診斷和干預(yù)可延緩甚至逆轉(zhuǎn)病程。
 

　　MRI作為無創(chuàng)影像檢測技術(shù)，可檢測早中期肝纖維化，但因病變早期范圍局限、信號變化小，傳統(tǒng)T?/T?加權(quán)成像靈敏度有限，并受到肝臟解剖結(jié)構(gòu)及偽影干擾。目前，MRI探針分為兩類：基于Gd/Mn對比劑，如靶向I型膠原的Gd螯合物，具備較高特異性；基于無機(jī)納米材料，其縱向弛豫率和成像對比度優(yōu)于傳統(tǒng)Gd-DTPA。但現(xiàn)有探針仍面臨Gd離子泄漏、代謝安全性欠佳及靶向性不足等問題。因此，開發(fā)高靈敏度MRI探針，對提高肝纖維化診斷至關(guān)重要。
 

　　該研究基于此前仿生礦化技術(shù)成果，以生物礦化的牛血清白蛋白為模板，設(shè)計并開發(fā)了高靈敏度、高靶向性的T1-T2雙模態(tài)磁共振成像納米探針。該探針針對以肝星狀細(xì)胞激活和血小板衍生生長因子受體β(PDGFRβ)過表達(dá)為特征的早期肝纖維化。磁測量結(jié)果表明這一探針具有良好的磁性。探針在MRI測試中具有優(yōu)異的r1和r2弛豫率，在體外和細(xì)胞實(shí)驗中均呈現(xiàn)出雙模態(tài)成像特點(diǎn)。PDGFRβ特異性肽段修飾在蛋白質(zhì)納米籠表面，因此雙模態(tài)納米探針在細(xì)胞實(shí)驗中能夠精確靶向并結(jié)合活化的肝星狀細(xì)胞，提升了檢測早期纖維化的能力。
 

　　研究顯示，與單模態(tài)造影劑相比， T1-T2雙模態(tài)成像技術(shù)能夠更清晰地顯示纖維化區(qū)域。T1加權(quán)成像通過增強(qiáng)信號強(qiáng)度，使得纖維化區(qū)域在圖像中更突出；T2加權(quán)成像通過降低周圍組織的信號強(qiáng)度，增強(qiáng)纖維化區(qū)域與鄰近正常組織之間的對比度。這種雙模態(tài)方法克服了單模態(tài)造影劑的局限性，在早期病變檢測方面具有優(yōu)勢。同時，T1和T2信號的互補(bǔ)性降低了偽影或噪聲導(dǎo)致的誤診可能性。進(jìn)一步，研究利用7T MRI，使T1和T2圖像在1小時內(nèi)疊加，實(shí)現(xiàn)了纖維化特定區(qū)域的精確定位，提升了早期纖維化診斷的速度、準(zhǔn)確性和精度。該探針在體內(nèi)實(shí)驗中表現(xiàn)出優(yōu)異的生物相容性。
 

　　這一探針為診斷早期纖維化病灶提供了更精準(zhǔn)的手段，并在相關(guān)疾病的預(yù)后評估和復(fù)發(fā)監(jiān)測方面展現(xiàn)出臨床應(yīng)用潛力。
 

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》(Advanced Science)上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會、科學(xué)技術(shù)部、中國科學(xué)院等的支持。
 

　　納米探針Fe3O4/Gd@BSA-pPB通過T1和T2雙模成像對肝纖維化的早期診斷