Благодаря улучшенным контрастным характеристикам и незначительной утечке ионов гадолиния неорганические наночастицы на основе гадолиния привлекли значительное внимание в связи с их разработкой в ​​качестве клинических агентов. Однако его способность к клиническому применению на сегодняшний день ограничена ограниченной релаксацией и массовым производством.

Недавно команда профессора Юй Шухуна из Университета науки и технологий Китая (USTC) Китайской академии наук в сотрудничестве с профессором Лу Яном из Технологического университета Хэфэй, профессором Гельмутом Кёльфеном из Констанцского университета обнаружили, что высокое содержание воды способствует прозрачному контрастному усилению МРТ наноагентов на основе гадолиния.

В свете этого открытия, разработав простой однореакторный метод с крупномасштабным и экономически эффективным производством при комнатной температуре , они успешно изготовили высокогидратированные парамагнитные нанокластеры аморфного карбоната кальция (ACNC), которые служили контрастными агентами для МР. Эта работа была опубликована в Nature Communications .

Обладая высокой устойчивостью к утечке ионов, продольная релаксация ACNC (37,93 ± 0,63 мМ -1 ·с -1 при 3,0 Тл) в десять раз выше, чем у коммерчески доступного МР-контрастного вещества гадопентетовой кислоты (Gd-DTPA), поэтому он может служить потенциальным контрастным веществом для МРТ. Кроме того, ACNC продемонстрировал лучшую контрастно-усиленную МР-ангиографию (CE-MRA), чем Gd-DTPA у различных животных, включая крыс, кроликов и гончих собак, даже при очень низких дозах.

Исследование закладывает основу биомедицинского потенциала композитов из аморфного карбоната кальция. Благодаря низкой токсичности ACNC, частичному почечному клиренсу и большому потенциалу массового производства стало возможным новое поколение более эффективных диагностических агентов на основе аморфных нанокластеров.

Это исследование дает ценную информацию для создания высокогидратированных и чувствительных материалов для биомедицинских приложений в будущем.