ナノ粒子の超構造は,F NMRとin vivoF MRIを使用して,可逆的なpH感度を可能にします

科学分野:

• バイオメディカルエンジニアリング
• ナノテクノロジー ナノテクノロジー
• メディカルイマージング (医学イメージング)

背景:

• フッ素-19磁気共鳴画像 (FMRI) は,背景のないイメージングを提供します.
• 探査機の感度は,パラマグネティック・リラクゼーション・エンハンスメント (PRE) を使用して調整できます.
• 既存の探査機には,pHに依存した強力な信号調節が欠けている.

研究 の 目的:

• 新しいpH感度のFMRIナノシステムを開発する.
• 信号活性化におけるナノ粒子超構造の役割を調査する.
• 酸性疾患の環境で標的型イメージングを可能にします.

主な方法:

• 合成されたポリ・ラクト・コ・グリコリック酸 (PLGA) ナノ粒子は,パーフローロ-15-クラウン-5-エーテル (PFCE) とガドリニウム (Gd) ケラートを共封じています.
• 単核および多核ナノ粒子構造を作成しました.
• 評価されたFMRI信号の変化 (T1とT2のリラクゼーション時間) は,in vitroとin vivoでpHの変動に反応する.

主要な成果:

• マルチコアナノ粒子は,シングルコアナノ粒とは異なり,反転可能なpH依存FMRI信号調節を示した.
• F T2のリラクゼーション時間は,pHによって有意に変化し",OFF" (中性) と"ON" (酸性) の状態を切り替えました.
• 信号活性化は,酸性腫瘍領域および細胞内のリソソーム内化後に観察されたが,中性pHの部位では観察されなかった.

結論:

• ナノ粒子の超構造は,活性化可能なFMRIプローブを作成するために利用することができます.
• この戦略により,pHに敏感な環境を画像化するための可逆信号切り替えが可能になります.
• 証明されたPRE駆動信号調節は,pHに応じて構造的再配置によって支配されます.