加州大学戴维斯分校的研究人员在使用磁共振成像技术从正常组织中选择非常小的肿瘤方面取得了很大进展。研究结果于5月25日发表在《自然纳米技术》杂志上。
在磁共振成像(MRI)中产生信号的化学探针可用于靶向和成像肿瘤。这项新研究基于一种叫做磁共振调谐的现象，这种现象发生在两个纳米级磁性元件之间。一个用于增强信号，另一个用于抑制信号。先前的研究表明，淬火取决于磁性元素之间的距离。这为利用磁共振成像对各种生物过程进行无创、灵敏的研究提供了新的可能。
加州大学戴维斯分校的研究团队创造了一种探针，它将产生两个相互抑制的磁共振信号，直到它们到达目标，此时它们都将增加肿瘤和周围组织之间的对比度。他们称之为双向磁共振调谐(TMRET)。
结合专门开发的影像分析软件，双信号技术使研究人员能够在灵敏度大大提高的小鼠模型中选择脑肿瘤。
加州大学戴维斯医学院和综合癌症中心生物化学和分子医学副教授李元培说：“这是一个重大进展。”"这可能有助于发现非常小的早期肿瘤."
两个磁性元件
加州大学戴维斯分校团队开发的探针包含两种成分：超顺磁性氧化铁(SPIO)纳米颗粒和嗜铬-顺磁性锰(P-Mn)，它们被包裹在脂质膜中。SPIO和P-Mn都在核磁共振成像上发出强而独立的信号，但只要它们在物理上靠近，这些信号往往会相互抵消或抑制。当颗粒进入肿瘤组织时，脂肪囊破裂，SPIO和磷锰分离，两种信号都出现。
李的实验室专注于核磁共振探头的化学，并开发了一种处理数据和重建图像的方法，他们称之为双对比增强减影成像(DESI)。然而，由于他们在物理机制方面的专业知识，他们联系了加州大学戴维斯分校物理系的刘凯教授和尼古拉斯库洛教授(刘现在在乔治敦大学)。物理学家帮助阐明TMRET方法的机理，改进技术。
研究人员在大脑和前列腺癌细胞以及小鼠的培养物中测试了这种方法。对于大多数MRI探头，肿瘤发出的信号强度是正常组织的两倍——“肿瘤与正常之比”为2或更小。使用新的双对比剂纳米探针，李和她的同事可以获得高达10的肿瘤与正常的比率。
李表示，研究团队有兴趣将研究成果转化为临床应用，尽管在申请批准新的研究药物之前，这需要做大量工作，包括毒理学测试和扩大生产规模。
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