东北大学Wang, Kai：Mn0.6Zn0.4Fe2O4纳米颗粒MRI造影剂的制备及生长取向调控
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Preparation and growth orientation modulation of Mn<sub>0.6</sub>Zn<sub>0.4</sub>Fe<sub>2</sub>O<sub>4</sub> nanoparticles as MRI contrast agents
Hu S.; Ma M.; Liang R.; Xu X.; Wang K.; Wang Q.
Published：2024-06-01
DOI：10.1016/j.mtcomm.2024.108904
研究背景
在当今社会，磁共振成像技术在医学诊断中扮演着重要角色。然而，对比剂的性能直接影响成像效果。当前研究领域存在的问题之一是如何提高对比剂的效率和性能，以获得更清晰的影像。
研究内容
最新研究发现，通过将锰和锌掺杂到铁氧体中，制备了锰锌掺杂的铁氧体纳米颗粒，并将其作为T<sub>2</sub>对比剂核心颗粒。研究还旨在澄清锰锌掺杂铁氧体纳米颗粒的取向与表面活性剂油酸和油胺的比例以及不同溶剂之间的关系。研究结果表明，高温热分解方法可以成功制备均匀掺杂的锰锌铁氧体纳米颗粒（Mn<sub>0.6</sub>Zn<sub>0.4</sub>Fe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>）。而油酸与油胺的比例对Mn<sub>0.6</sub>Zn<sub>0.4</sub>Fe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>纳米颗粒的取向有显著影响。随着油酸比例的增加，Mn<sub>0.6</sub>Zn<sub>0.4</sub>Fe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>纳米颗粒逐渐从沿着[110]晶向生长变为随机生长，形态和大小分别从菱形（37纳米）变为球形（9.84纳米）。在溶剂方面，苯基醚、1-十八烯和十六烷胺对表面活性剂的作用没有影响。在这三种溶剂中，Mn<sub>0.6</sub>Zn<sub>0.4</sub>Fe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>纳米颗粒都是随机生长的，没有明显的取向变化。
研究意义
这项研究的创新之处在于发现了锰锌铁氧体纳米颗粒作为T<sub>2</sub>对比剂的优越性能。在最佳表面活性剂比例（11:1）和溶剂选择（二苯醚）下，锰锌铁氧体纳米颗粒的横向弛豫速率r<sub>2</sub>值达到266.24 mM<sup>−1</sup>s<sup>−1</sup>，而纵向弛豫速率r<sub>1</sub>值为10.45 mM<sup>−1</sup>s<sup>−1</sup>。r<sub>2</sub>/r<sub>1</sub>比值显著大于10，表明具有随机生长取向的纳米颗粒作为优秀的T<sub>2</sub>加权对比剂。
通过这项研究，我们对磁共振成像领域的发展有了新的认识，为未来改善医学影像诊断提供了有益的启示。
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