近日,医学影像学院医学影像学实验室郑绍辉副教授,与中国矿业大学青年千人王虹教授合作在纳米马达磁共振成像研究方面取得重要进展。相关研究成果发表在化学及材料学科国际顶级学术期刊《Advanced Functional Materials》(中科院一区Top期刊),题为“Biocompatible Nanomotors as Active Diagnostic Imaging Agents for Enhanced Magnetic Resonance Imaging of Tumor Tissues In Vivo”。徐州医科大学为该论文第一单位,郑绍辉副教授为第一作者,中国矿业大学王虹教授为通讯作者。
自然界中存在多种高效的生物马达,利用化学能完成细胞分裂、DNA转录、蛋白质合成以及细胞迁移等复杂的生命活动。受自然界启发制备而成的人工微纳米马达能够从环境周围或外界施加的声光电磁场中吸收能量并将其转化为动能,从而实现化学能或外场驱动的自主运动。人工微纳米马达独特的运动特性使其在生物传感、环境治理、药物靶向运输和疾病诊断等领域有着重要应用。
本研究设计合成新型多功能Janus Au-介孔二氧化硅纳米马达,并在介孔二氧化硅制备过程中掺杂钆元素以实现磁共振成像功能。结果显示,在近红外激光(NIR)的照射下,Janus纳米马达表面形成不对称热场驱动纳米马达进行有效热泳运动。与传统纳米载体相比,Janus纳米马达的热泳运动大大提升了其在肿瘤组织中的渗透效率及深度,并且提高了其在肿瘤组织的累积效应,从而显著提升了其磁共振成像能力。这种NIR响应的Janus纳米马达未来可以与药物的响应性释放相结合,实现高效的纳米治疗。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202100936