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近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院研究員王俊峰團(tuán)隊依托穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置磁性測量系統(tǒng)，構(gòu)建了用于非酒精性脂肪肝早期肝纖維高效診斷的生物型核磁共振成像（MRI）納米探針。非酒精性脂肪肝病是患病率較高的代謝性疾病。若不及時干預(yù)，非酒精性脂肪肝病或引發(fā)炎癥和纖維化，可能發(fā)展為非酒精性脂肪性肝炎，甚至進(jìn)一步發(fā)展為肝硬化或肝癌。肝纖維化是肝損傷的異常修復(fù)反應(yīng)，早期診斷和干預(yù)可延緩甚至逆轉(zhuǎn)病程。MRI作為無創(chuàng)影像檢測技術(shù)，可檢測早中期肝纖維化，但因病變早期范圍局限、信號變化小，傳統(tǒng)T?/T?加權(quán)成像靈敏度有限，并受到肝臟解剖結(jié)構(gòu)及偽影干擾。目前，MRI探針分為兩類：基于Gd/Mn對比劑，如靶向I型膠原的Gd螯合物，具備較高特異性；基于無機納米材料，其縱向弛豫率和成像對比度優(yōu)于傳統(tǒng)Gd-DTPA。但現(xiàn)有探針仍面臨Gd離子泄漏、代謝安全性欠佳及靶向性不足等問題。因此，開發(fā)高靈敏度MRI探針，對提高肝纖維化診斷至關(guān)重要。該研究基于此前仿生礦化技術(shù)成果，以生物礦化的牛血清白蛋白為模板，設(shè)計并開發(fā)了高靈敏度、高靶向性的T1-T2雙模態(tài)磁共振成像納米探針。該探針針對以肝星狀細(xì)胞激活和血小板衍生生長因子受體β（PDGFRβ）過表達(dá)為特征的早期肝纖維化。磁測量結(jié)果表明這一探針具有良好的磁性。探針在MRI測試中具有優(yōu)異的r1和r2弛豫率，在體外和細(xì)胞實驗中均呈現(xiàn)出雙模態(tài)成像特點。PDGFRβ特異性肽段修飾在蛋白質(zhì)納米籠表面，因此雙模態(tài)納米探針在細(xì)胞實驗中能夠精確靶向并結(jié)合活化的肝星狀細(xì)胞，提升了檢測早期纖維化的能力。研究顯示，與單模態(tài)造影劑相比， T1-T2雙模態(tài)成像技術(shù)能夠更清晰地顯示纖維化區(qū)域。T1加權(quán)成像通過增強信號強度，使得纖維化區(qū)域在圖像中更突出；T2加權(quán)成像通過降低周圍組織的信號強度，增強纖維化區(qū)域與鄰近正常組織之間的對比度。這種雙模態(tài)方法克服了單模態(tài)造影劑的局限性，在早期病變檢測方面具有優(yōu)勢。同時，T1和T2信號的互補性降低了偽影或噪聲導(dǎo)致的誤診可能性。進(jìn)一步，研究利用7T MRI，使T1和T2圖像在1小時內(nèi)疊加，實現(xiàn)了纖維化特定區(qū)域的精確定位，提升了早期纖維化診斷的速度、準(zhǔn)確性和精度。該探針在體內(nèi)實驗中表現(xiàn)出優(yōu)異的生物相容性。這一探針為診斷早期纖維化病灶提供了更精準(zhǔn)的手段，并在相關(guān)疾病的預(yù)后評估和復(fù)發(fā)監(jiān)測方面展現(xiàn)出臨床應(yīng)用潛力。相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》（Advanced Science）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會、科學(xué)技術(shù)部、中國科學(xué)院等的支持。論文鏈接納米探針Fe3O4/Gd@BSA-pPB通過T1和T2雙模成像對肝纖維化的早期診斷