在MRI和PET扫描中用作治疗剂和造影剂的无机纳米酶

CICbiomaGUNEMolecularandFunctionalBiomarkers小组开发了一种快速、经济高效的合成微波方法，用于生产超小型铁氧体锰纳米粒子，这些纳米粒子在磁共振成像(MRI)和正电子发射断层扫描(PET)中充当先进的多模态造影剂);它们还具有细胞内催化活性，因此对于这种类型的材料，可以在乳腺癌的临床前模型中诱导出前所未有的肿瘤生长减少。这项由Small杂志发表的研究结果表明，这些纳米粒子在纳米生物技术应用中具有强大的特性。

超小锰铁氧体纳米颗粒由铁、锰和氧组成;它们是尺寸约为4纳米的氧化铁颗粒，并在其晶体结构中集成了锰。传统上，这些类型的颗粒是通过耗时的有机过程产生的，需要繁琐的纯化阶段。在这些情况下，它们的有机涂层使它们无法在水或生物环境中使用。然而，通过在这项工作中使用快速的微波辅助方法，“我们能够证明可以生产这些水溶性纳米颗粒，这些纳米颗粒可用于细胞和临床前研究，同时作为MRI的造影剂和模拟过氧化氢酶的纳米酶非常有效。此外，

在这项研究中，Carregal的研究小组已经证明“在体外和乳腺癌的临床前研究中，这些纳米颗粒减少了过氧化氢并增加了肿瘤细胞内的氧气水平。这两种小分子控制着重要的细胞功能，直接影响肺纤维化或癌症等疾病的发作，因此这些纳米酶可用于对这些代谢物的调节至关重要的治疗，”Carregal解释说。

具有各种磁性和催化特性的纳米粒子库

通过微小的改变，这个研究小组已经建立了一个包含14个具有不同磁性和催化特性的粒子库：“我们可以控制我们插入粒子中的锰量，而不会改变诸如电荷或大小等特性，这对于对它们在体内的生物安全和生物分布。通过调整锰的含量，我们可以使纳米酶具有各种成像和催化特性，”Carregal博士说。这样，可以根据所选应用选择最合适的纳米酶。

“PET可以与MRI同时进行的事实以及粒子本身显示出肿瘤生长衰减的事实是一个显着的进步。这是以前从未见过的。这些粒子通常不会单独对肿瘤生长产生影响”卡雷格尔说。这些有前途的应用为开发更有效的治疗诊断试剂(同时具有治疗和诊断功能的试剂)开辟了新途径。“原则上，这是一项初步研究，它展示了这些材料的潜力，”她补充说。

研究人员坚持“还有很长的路要走。虽然我们已经想出了一个更高效、成本更低的合成工艺，并且我们已经证明了它对细胞生物学的影响，但对代谢物调节机制的研究和长期长期生物安全需要进一步发展。”

该研究小组在纳米酶领域提供了一种有价值的工具，“这不仅归功于它们的催化效率，而且还归功于它们作为多模式造影剂的组合使用。然而，在它们发挥潜力之前，仍有许多研究工作要做。范围已在可能对社会产生影响的应用中得到证明，”Carregal总结道。

标签：