CN101366952A - 磁共振成像对比剂 - Google Patents

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Abstract

一种磁共振成像对比剂，其包括：多个中空碳纳米微粒，以及分别填充在该多个中空碳纳米微粒内部的含铁纳米微粒。所述磁共振成像对比剂应用中空碳纳米微粒包裹修饰含铁纳米微粒。整个磁共振成像对比剂可以有含铁纳米微粒的性质，例如顺磁性、毒副作用小，也可以具有碳纳米微粒的性质，例如高比表面积，低表面能，可以更好地结合于被测物组织上，有助于对一些微细区域的成像。

Description

磁共振成像对比剂
技术领域
本发明涉及磁共振成像技术领域，尤其涉及一种磁共振成像对比剂。
背景技术
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，简称MRI)自1973年被首次实现迄今30余年，其已广泛应用于物理、化学、生物、医学等各个领域，用于观察被测物内部组织的结构特征。
磁共振成像所用仪器为一个具有射频发生器及磁共振信号接收器的磁共振成像仪器。当被测物被送入该磁共振成像仪器中，被测物内部组织中原来处于无规律自旋并产生有磁矩的原子核(由于人体富含水，人体内自旋并产生有磁矩的原子核则主要为H质子)会按该磁共振成像仪器产生的磁场方向重新排列。此时，当射频发生器发出一特定频率射频脉冲对原子核进行激发，原子核就会吸收能量而共振，即产生磁共振现象。当射频发生器停止发射该射频脉冲，该原子核会把所吸收的能量释放出来，其相位和能级会恢复到激发前的状态，这个过程称为弛豫过程(Relaxation Process)，所经历时间称为弛豫时间(Relaxation Time，其包括纵向弛豫时间及横向弛豫时间)。这些能级变化及相位变化所产生的信号均可被磁共振信号接收器感测到，再由计算机的运算处理转变成反应原子核运动特征的图像，从而被观察到。
随着磁共振成像的广泛应用，人们希望它能够提高对微细被测物组织的分辩率，这就需要提高磁共振成像的敏感度及准确度，各类的磁共振成像对比剂(Magnetic ResonanceImaging Contrast Agent)从而便得到开发和应用。这些磁共振成像对比剂通常具有顺磁性，其在被注入被测物内部后，会结合于被测物内部组织上，被测物内部不同组织上的原子核均提高弛豫速率，从而有助于成像。不同组织，例如正常组织与病变组织在对比剂作用下产生不同强度的信号，从而增强了影像对比度。
《第一军医大学学报》2004年第24卷第1期上发表的《新型磁共振靶向对比剂Gd-DTPA链霉亲和素的制备及其反应条件的实验研究》一文揭示Gd-DTPA-SA对比剂的开发，然而，钆(Gd)元素本身具有一定毒性，与二乙三胺五乙酸链霉亲和素(DTPA-SA)衍生物配体后，毒性未必降低到对一些敏感的被测物组织也安全的程度，而且对一些微细的被测物组织未能达到明显的影像对比增强作用。
发明内容
有鉴于此，提供一种更加安全、具有更好敏感度及准确度的磁共振成像对比剂实为必要
一种磁共振成像对比剂，其包括：多个中空碳纳米微粒，以及分别填充在该多个中空碳纳米微粒内部的含铁纳米微粒。
与现有技术相比，所述磁共振成像对比剂应用中空碳纳米微粒包裹修饰含铁纳米微粒。整个磁共振成像对比剂可以有含铁纳米微粒的性质，例如顺磁性、毒副作用小，也可以具有碳纳米微粒的性质，例如高比表面积，低表面能，可以更好地结合于被测物组织上，有助于对一些微细区域的成像。
附图说明
图1是本发明的实施例提供的磁共振成像对比剂结合于人体组织的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的磁共振成像对比剂作进一步详细说明。
请参阅图1，本发明的实施例提供的磁共振成像对比剂10作用于人体组织20，其包括多个中空碳纳米球12，以及分别填充在该多个中空碳纳米球12内部的含铁纳米微粒14。
所述中空碳纳米球12的壳体为多层石墨以球中球形式组成的多面体碳簇，其外形可以为球状或椭球状，外径可以大约在100纳米至2000纳米之间，内径可以大约在50纳米至1200纳米之间，优选地，该外径大约在200纳米至1000纳米之间，该内径大约在50纳米至850纳米之间。
所述含铁纳米微粒14可以为铁单质(Fe)，铁氧化物，例如氧化铁(Fe2O3)、氧化亚铁(FeO)等，还可以为其它合适的铁化合物。所述含铁纳米微粒14的粒径可以在10纳米至500纳米之间，优选地，在20纳米至200纳米之间。所述含铁纳米微粒14尺寸小，具有超顺磁性。
碳纳米球12与填充在其内的含铁纳米微粒14可以通过电弧放电法同步一体形成。碳纳米球12对含铁纳米微粒14具有一包裹修饰作用。碳纳米球12具有较好的水溶性，因而实际上其改善了含铁纳米微粒14的水溶性，从而磁共振成像对比剂10可以以注射液的方式输入人体组织20内。并且，当含铁纳米微粒14对人体组织20具有一定毒性，例如用剂量超过应用于人体的标准时，碳纳米球12实际上起到降低含铁纳米微粒14毒性的作用，从而使整个磁共振成像对比剂10对人体真正安全。
碳纳米球12具有高比表面积及低表面能，其能够很好附于人体组织20上，即可以较长时间地停留在人体组织20上，不会迅速随血液流出，从而有助于对一些微细区域的成像。
人体组织20不同区域，例如正常区域与病变区域含水量，即含H质子数量不同，病变区域H质子数量多于正常区域，因此磁共振成像对比剂10对不同区域作用不同，病变区域产生的磁共振信号高于正常区域，因而病变区域容易被观测到。而由于含铁纳米微粒14具有超顺磁性，其在人体组织20内不均匀分布，即给人体组织20带来不均匀磁场，因而加速了H质子的自旋，缩短H质子的弛豫时间，从而，病变区域产生的磁共振信号与正常区域产生的磁共振信号更加明显地区别开来，即具有影像对比增强作用。
可以理解的是，中空碳纳米球12也可以由其它形态的中空碳纳米微粒，例如碳纳米管片断所取代。必要时，该碳纳米管片断可以进行一端封口或两端封口，而如果需要依靠注射液的方式输入人体组织内，该碳纳米管片断可以经过一些高分子修饰。
对在本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思做出其它各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属在本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种磁共振成像对比剂，其特征在于，其包括：多个中空碳纳米微粒，以及分别填充在该多个中空碳纳米微粒内部的含铁纳米微粒。
2.如权利要求1所述的磁共振成像对比剂，其特征在于，所述中空碳纳米微粒为中空碳纳米球。
3.如权利要求2所述的磁共振成像对比剂，其特征在于，所述中空碳纳米球外径在100纳米至2000纳米之间。
4.如权利要求2所述的磁共振成像对比剂，其特征在于，所述中空碳纳米球外径在200纳米至1000纳米之间。
5.如权利要求1所述的磁共振成像对比剂，其特征在于，所述中空碳纳米微粒为碳纳米管片断。
6.如权利要求5所述的磁共振成像对比剂，其特征在于，所述碳纳米管片断一端封口或两端封口。
7.如权利要求1所述的磁共振成像对比剂，其特征在于，所述含铁纳米微粒为铁单质或铁化合物。
8.如权利要求7所述的磁共振成像对比剂，其特征在于，所述铁化合物为铁氧化物。
9.如权利要求1所述的磁共振成像对比剂，其特征在于，所述磁性微粒的粒径在10纳米至500纳米之间。
10.如权利要求1所述的磁共振成像对比剂，其特征在于，所述磁性微粒的粒径在20纳米至200纳米之间。
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