MagImaging?小動物磁共振/磁粒子成像造影劑

NanoEast? 的背后是一個科學(xué)家團隊，有來自化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)電子學(xué)等領(lǐng)域的專家和教授，東納生物專注于生物醫(yī)學(xué)納米材料與納米技術(shù)的研發(fā)，致力于納米材料與納米技術(shù)的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。NanoEast?已成為生命科學(xué)領(lǐng)域重要的納米材料及納米技術(shù)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)商。

MagImaging? 是一個擁有完整磁共振成像（MRI）/磁粒子成像（MPI）造影劑系列產(chǎn)品的影像學(xué)試劑，可以用于科研及臨床前的小動物體內(nèi)成像研究。MagImaging? 試劑的發(fā)明得益于東納生物的科學(xué)家長期的納米材料研制及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用的研究進展，完全符合動物成像實驗研究的標(biāo)準(zhǔn)，具有突出的成像質(zhì)量，并且所有的MagImaging? 造影劑都采用經(jīng)過大量實驗驗證的安全劑量，在小動物的耐受計量范圍。

磁共振成像（MRI）是利用氫核的磁共振弛豫信號進行成像，磁性納米顆粒造影劑通過靜脈注射在血液系統(tǒng)及相關(guān)組織分布或靶向到特定器官中，形成局部磁場微擾并改變氫核弛豫信號，從而實現(xiàn)對比增強。磁粒子成像（MPI）系統(tǒng)由布魯克與飛利浦公司合作開發(fā)，相關(guān)研究2005年首次在《自然》雜志上發(fā)表，其斷層掃描成像技術(shù)通過直接探測注入體內(nèi)的磁性納米顆粒而獲得快速和高分辨成像，是磁成像領(lǐng)域又一項突破性創(chuàng)新。

MagImaging? 小動物磁共振/磁粒子成像造影劑系類是專為MRI和MPI系統(tǒng)設(shè)計的磁性四氧化三鐵（Fe3O4）納米顆粒對比增強試劑。具有如下優(yōu)勢：

 采用納米材料合成領(lǐng)域先進的高溫?zé)峤夥ㄖ苽洌哂芯坏某叽?、高的飽和磁化強度和對比增強成像效果?/p>

 納米顆粒表面采用生物相容性的PEG或磷脂PEG進行高密度修飾，因而具有較長的體內(nèi)血液循環(huán)時間和腫瘤被動靶向能力，并且PEG末端具有甲氧基、羧基、氨基等基團，方便與特異性靶向識別分子（如抗體、適配體、靶向肽等）偶聯(lián)，從而構(gòu)建靶向納米探針；

 PEG末端或者磷脂層內(nèi)可以通過化學(xué)偶聯(lián)或疏水相互作用引入熒光、化療藥物等分子，從而構(gòu)建多模態(tài)或多功能診療納米探針；

 優(yōu)化的控制制備技術(shù)可以提供多種尺寸的磁性納米顆粒，包括5nm、10nm、25nm、50nm，為客戶研究納米顆粒體內(nèi)行為和成像的尺寸依賴性提供了手段。

磁性納米顆粒形貌控制制備（Chemistry of Materials, 2013, 25, 3702）

磁性納米顆粒PEG化、熒光或藥物分子負載及表面偶聯(lián)特異性靶向分子

（Biomaterials 2014，35：9126； Nanoscale 2016, 8, 16902）

被動靶向和主動靶向磁共振T2加權(quán)成像

采用上述方法對磁性納米顆粒（電鏡尺寸10nm左右，具有T2加強成像能力）進行PEG修飾和RGD小肽（具有靶向腫瘤新生血管的功能）的偶聯(lián)，分別構(gòu)建被動靶向和主動靶向磁性納米探針。PEG作為一種美國FDA批準(zhǔn)的極少數(shù)能作為體內(nèi)注射藥用的聚合物，具有極高的水溶性、抗蛋白吸附能力和良好的生物相容性。將其修飾在納米顆粒的表面可以有效降低顆粒與血漿蛋白的相互作用，降低生物毒性，延長體內(nèi)血液循環(huán)時間。Maglmaging?磁性納米顆粒經(jīng)PEG修飾后，通過腫瘤EPR（Enhanced Permeability and Retention，增強的滲透與滯留）效應(yīng)，有效被動靶向到腫瘤組織（4T1乳腺癌小鼠模型），表面偶聯(lián)RGD后獲得了更清晰和更長時間的MRI增強。同時由于小鼠腫瘤EPR效應(yīng)的異質(zhì)性，可以清晰看到磁性納米顆粒在腫瘤組織中的不同分布。

 腫瘤被動靶向（左）和主動靶向（右）MRI（Nanoscale 2016, 8, 16902）

 磁性納米探針評價腫瘤EPR效應(yīng)異質(zhì)性及指導(dǎo)用藥

    為了評價腫瘤EPR效應(yīng)的異質(zhì)性，構(gòu)建了一種水動力尺寸32nm的PEG化磁性納米探針，對多只4T1乳腺癌小鼠模型進行磁共振成像，發(fā)現(xiàn)不同小鼠腫瘤確實被動靶向成像效果不同。根據(jù)成像效果差異，將小鼠分成三組，分布給與載紫杉醇納米膠束藥物進行治療，發(fā)現(xiàn)磁共振成像效果好的小鼠獲得了更好的治療效果。這個研究為發(fā)展影像學(xué)指導(dǎo)納米藥物用藥提供了新的手段。

 PEG化磁性納米探針評價腫瘤EPR效應(yīng)異質(zhì)性及指導(dǎo)用藥

（Nanoscale, 2018, 10, 1788）

超小磁性納米探針用于腫瘤主動靶向磁共振T1加權(quán)成像

    Maglmaging?超小磁性納米顆粒（電鏡尺寸5nm左右，具有T1加權(quán)成像能力）通過表面PEG化修飾，并在末端羧基上偶聯(lián)靶向腫瘤新生血管的RGD環(huán)肽，從而構(gòu)建磁性靶向納米探針，其水動力尺寸小于20nm，具有優(yōu)秀的生物相容性，可實現(xiàn)對腫瘤的磁共振T1靶向成像。一個重要應(yīng)用案例，利用該探針實現(xiàn)了對小鼠肝原位腫瘤（2-3mm）模型的靶向成像，獲得了理想的效果。

超小磁性納米探針實現(xiàn)對肝原位腫瘤的主動靶向成像及示意圖

（Theranostics 2016; 6(11):1780-1791）

基于磁性納米顆粒的多模態(tài)成像探針及腫瘤磁感應(yīng)熱療

借助磁性納米顆粒平臺將兩種或多種對比劑進行復(fù)合，形成一些新型的聯(lián)合對比劑，即多模態(tài)對比劑，可同時用于不同影像設(shè)備的檢測，實現(xiàn)多種顯像模式的優(yōu)勢互補。這種all-in-one的納米顆粒平臺的設(shè)計思路在醫(yī)學(xué)診斷中具有非常重要的意義?；贛aglmaging?PEG化磁性納米顆粒平臺，在脂質(zhì)層中包埋脂溶性熒光分子，在表面修飾RGD環(huán)肽靶向腫瘤新生血管，結(jié)合磁性納米顆粒在交變磁場中的升溫特性，可實現(xiàn)磁共振成像、熒光成像和熱成像指導(dǎo)的腫瘤磁感應(yīng)熱療。

多模態(tài)成像指導(dǎo)腫瘤磁感應(yīng)熱療

（Biomaterials 2014，35：9126； Nanoscale 2016, 8, 16902）