اثر سایز و نسبت سطح نانوکریستال‌های Fe-MIL-88B-NH2 (MILs) روی زمان آسایش و میزان افزایش کنتراست در MRI : مطالعه روی محیط کشت سلولی و حیوان

نانوکریستال‌های MOF به علت ساختار منحصر به فرد و ساختار شبکه‌ای دارای ظرفیت بالا، به عنوان ماده کنتراست MRI استفاده می‌شوند. در بین این نانوکریستال‌ها Fe-MIL-88B-NH2 (MILs) که از ذرات آهن (Fe+3) و لیگاند NH2-BDC ساخته شده است، دارای سازگاری بیولوژیکی بالایی در بدن می‌باشد.

در این مطالعه 3 نانوکریستال MILs در سه سایز مختلف (60, 350, 730 nm) سنتز شد و اثر سایز و نسبت سطح نانوکریستال‌ها در میزان زمان آسایش و کنتراست ایجاد شده توسط آن‌ها روی فانتوم، محیط کشت سلولی و موش در MRI مورد بررسی قرار گرفت.

مطالعات MRI نشان داد با افزایش سایز نانوکریستال‌ها میزان زمان آسایش عرضی آن ها از 53.13 به 50.80 افزایش یافت. نسبت r2/r1 نیز با افزایش سایز از 5.80 به 127.00 افزایش یافت که نشان دهنده این نکته بود که این نانوکریستال‌ها به عنوان ماده کنتراست T2 شناخته می‌شوند. علاوه بر این، هیچ آرتیفکت فلزی از این ذرات در تصاویر T2 مشاهده نشد. نانوکریستال‌های کوچک علاوه بر کنتراست  T2، کنتراست T1 نیز از خود نشان دادند و با توجه به اینکه توانایی ایجاد کنتراست دوگانه داشتند برای ادامه مطالعه در محیط کشت سلولی و موش انتخاب شدند. تست همودیالیز و سمیت سلولی هیچ گونه سمیت معناداری از این ذرات نشان نداد. نتایج MRI محیط کشت سلولی نشان داد علاوه بر اینکه نانوکریستال‌های کوچک کنتراست T2 قوی‌ای ایجاد می‌کنند شدت سیگنال ایجاد شده توسط آن‌ها از دوتارم ( ماده کنتراست استاندارد) نیز بیشتر می‌باشد. پس از تزریق این ذرات به موش و تصویربرداری در زمان‌های مختلف کنتراست T2  قوی‌ای در کبد موش مشاهده شد که حاکی از تجمع این نانوکریستال‌ها در بافت مورد نظر بود.

مزیت این مطالعه، تهیه و دسترسی ساده به این نانوکریستال‌ها، سازگاری بیولوژیکی و عدم ایجاد سمیت در بافت می‌باشد. توانایی ایجاد کنتراست دوگانه این نانوذرات باعث می‌شود که بتوان از این ذرات به عنوان ماده کنتراست دوگانه در MRI برای متمایز کردن بافت‌هایی با حداقل کنتراست استفاده کرد.

این پژوهش با استفاده از خدمات آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز انجام شده است و در سال 2018 در Journal of Nanoparticle Research به چاپ رسیده است.

برای مشاهده منبع کلیک کنید.

اسامی پژوهشگران:

صادق دهقانی

نادر ریاحی عالم

توحید مرتضی زاده

سهیلا حقگو

آزاده گل محمدپور

مهدی خوبی