新的纳米颗粒设计为改进肿瘤检测铺平了道路

瑞典的一个研究小组报告说，纳米尺寸的粒子已经以一种新的方式被设计出来，以提高对体内和活检组织中肿瘤的检测。这一进步可以用较低剂量的辐射来识别早期肿瘤。

为了增强活组织的视觉对比度，最先进的成像技术依赖于荧光染料和生物分子等试剂。纳米颗粒研究的进展扩大了有前景的造影剂阵列，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 射线荧光造影剂组合成两种模式的单一增强剂。

KTH 材料化学教授 Muhammet Toprak 说，造影剂的合成为 X 射线生物成像领域带来了一个新的维度。该研究报告在化学学会期刊ACS Nano 上。

“这种独特的纳米粒子设计为使用 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”可能在治疗诊断学的发展中发挥作用，治疗和诊断的综合体，例如，单个载药颗粒可以检测和治疗恶性组织。

核壳造影剂因其结构而得名：它由具有先前建立的 X 射线荧光成像潜力的纳米粒子的核心组合组成，例如氧化钌和钼 (IV)。该核心被包裹在由二氧化硅和 Cy5.5 组成的壳中，Cy5.5 是一种用于光学成像技术(如光学显微镜和光谱学)的近红外荧光发射染料。

Toprak 说，将 Cy5.5 染料封装在二氧化硅壳内可以提高试剂的亮度并扩展其光稳定性——实现双光学/X 射线成像方法。此外，二氧化硅提供缓和核心纳米粒子的毒性作用的益处。

对实验室小鼠的测试表明，XFCT 造影剂能够定位只有几毫米大小的早期肿瘤。

Toprak 说，这项技术为识别活组织中的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它们与蛋白质或其他生物分子的相互作用而变得模糊。

“来自相同材料的不同大小的纳米颗粒似乎不会以相同的浓度分布在血液中，”托普拉克说。“那是因为当它们与你的身体接触时，它们很快就会被各种生物分子包裹——这给了它们一个新的身份。”

他说，XFCT 的多种造影剂将能够使用低剂量 X 射线研究体内纳米颗粒的生物分布。这将允许确定纳米颗粒的最佳尺寸和表面化学性质，以实现对患病区域的所需靶向和成像。

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