Gadonanotube - Gadonanotube

Gadonanotube jsou uhlíkové nanotrubice obsahující superparamagnetický shluky Gd3+ ionty. Jsou lineární molekulární magnety a efektivní kontrastní látky pro magnetická rezonance (MRI). Termín gadonanotube byl představen v roce 2005.[1]

Příprava

Vzhledem k jejich velkému magnetický moment (µ2 = 63µB2 ) Gd3+ ionty jsou nejoblíbenější kontrastní látky pro MRI. Jsou toxické ve vodných roztocích, ale lze je neutralizovat chelace nebo jejich zapouzdřením do uhlíkových nanotrubiček nebo fullereny, což má za následek vznik gadonanotubes a gadofullerenes. Připravené nanotrubice mají konce zakončené uhlíkem, který znemožňuje jejich plnění. Jsou rozříznuty chemickým nebo / a ultrazvukovým zpracováním a jejich boční stěny jsou chemicky upraveny (funkcionalizovány) tak, aby dodávaly rozpustnost ve vodě a biologickou kompatibilitu.[2] Pak jsou nanotrubice sonikovaný ve vodném roztoku GdCl3 za vzniku gadonanotubes, kde Gd3+ tvoří shluky o průměru 2–5 nm, které obsahují až 10 iontů. Malá velikost shluků je zodpovědná za superparamagnetismus a vynikající kontrastní vlastnosti MRI gadonanotubes.[2] Nezapouzdřený Gd se odstraní opakovaným promytím vodou.[1]

Vlastnosti a aplikace

Gadonanotubes jsou strukturou a funkčností podobné gadofullerenům, ale jsou výrazně levnější a snadněji se připravují a mají vynikající magnetické vlastnosti.[2] U frekvencí 20–100 MHz je jejich relaxační rychlost 3–6krát vyšší než u gadofullerenů a přibližně 40krát vyšší než u Magnevista, běžná komerční kontrastní látka pro MRI. Tento rozdíl je ještě mnohem větší při nižších frekvencích.[2] Dispergovatelnost gadonanotububů ve vodě byla také významně zvýšena, bez potřeby povrchově aktivní látky, potažením povrchu nanotrubiček polymerem kyseliny polyakrylové (PAA).[3] Gadonanotubičky potažené PAA se ukázaly jako dobré kontrastní látky pro MRI, když jsou dispergovány ve vodě při fyziologickém pH s relaxivitou 150 mM−1 · S −1 za Gd3+ iont při 1,5 T a byly také použity k bezpečnému značení prasečích mezenchymálních kmenových buněk odvozených z kostní dřeně pro zobrazování MRI.[3]

Reference

  1. ^ A b Sitharaman B, Kissell KR, Hartman KB, Tran LA, Baikalov A, Rusakova I, Sun Y, Khant HA, Ludtke SJ, Chiu W, Laus S, Tóth E, Helm L, Merbach AE, Wilson LJ (2005). „Superparamagnetické gadonanotrubičky jsou vysoce výkonné kontrastní látky pro MRI“ (PDF). Chemická komunikace (31): 3915–7. doi:10.1039 / b504435a. PMID  16075070. doplňující informace
  2. ^ A b C d Chan, Warren C. W. (2007). Bio-aplikace nanočástic. Springer. str. 79–. ISBN  978-0-387-76713-0.
  3. ^ A b Wilson, Lon J .; Muthupillai, Raja; Perin, Emerson C .; Willerson, James T .; Mowlazadeh-Haghighi, Saghar; da Graça Cabreira-Hansen, Maria; Ajala, Afis; Zaibaq, Nicholas G .; Hernández-Rivera, Mayra (2018). „Nový vysoce výkonný hybridní materiál Gadonanotube-Polymer pro značení a sledování kmenových buněk pomocí MRI“. Kontrastní média a molekulární zobrazování. 2018: 2853736. doi:10.1155/2018/2853736. PMC  6079544. PMID  30116161.