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石墨烯应用新进展:美国莱斯大学将石墨烯用于磁共振成像(MRI)造影剂

2016-11-15 267浏览 标签:

20161110日,美国莱斯大学(Rice University)通过官网发布消息称,该校的一组研究团队发现了石墨烯的新应用领域,即将石墨烯应用于磁共振成像(Magnetic resonance imaging,简称MRI)造影剂,这种不含金属成分的氟化氧化石墨烯在细胞培养试验中没有显示出中毒的迹象。

磁共振成像具有无辐射损伤的安全性,可向任意方位断层扫描等技术灵活性,加以涵盖质子密度、弛豫、化学位移等多参数特征以及高空间分辨率和高对比度的优势,已成为当代临床诊断中最有力的检测手段之一。早期临床实践中未认识到使用造影剂的必要性,经历了一段时间临床应用,发现某些不同组织或肿瘤组织的弛豫时间相互重叠,导致诊断困难,不能进行动态扫描和测定器官功能等。为此,人们开始研究造影剂,增强信号对比度和提高软组织图像的分辨率。在磁共振成像检查中,30%的诊断需要造影剂提高成像对比度。

莱斯大学研究小组将石墨烯进行含氟化处理,加以简单的有机分子混合,使氟化氧化石墨烯成为磁性的。莱斯大学研究员Sruthi Radhakrishnan,在过去两年的研究主要集中在石墨烯量子点方向,她对此介绍说:“与传统的磁共振成像造影剂相比,石墨烯具有很多优势。因为几乎所有广泛使用的造影剂均含有毒金属,而我们的材料成分中没有金属,只有碳、氢、氧和氟。在我们的所有测试中,至今它没有显示出中毒迹象。”

负责指导工作的莱斯大学材料科学家Pulickel Ajayan说:“氟化氧化石墨烯量子点可以特别用作磁共振成像造影剂,因为它可以靶向检测特定类型的组织。例如,它可以用于选择性靶向检测由阿尔茨海默病引起的特定类型的癌症或脑损伤,这是今天的造影剂所不能达到的。”

除了莱斯大学研究小组外,还包括MD安德森癌症中心的研究小组和贝勒医学院等其他合作者,相关研究成果发表在«粒子与粒子系统表征(Particle and Particle Systems Characterization»期刊上,该研究得到了到Hamill基金会的支持。

近年来,磁共振成像造影剂的研究飞速发展,处于研究阶段的磁共振成像造影剂的种类与数量很多,但是仍然存在许多有待突破和解决的问题。研究小组计划继续研究石墨烯材料造影剂,目前的研究工作尚仍处于体外实验阶段,离临床应用还有一定的距离,今后计划通过系统的生物体内分布,药代动力学实验,评价其有效性和安全性,以最终有效证明它是安全且有效的临床磁共振成像检查手段,尽快发挥其优势,应用于临床方面的商业应用。

                                                                                   


:莱斯大学Sruthi Radhakrishnan历时两年研发将石墨烯用于磁共振成像造影剂



动态链接:http://news.rice.edu/2016/11/10/rice-expands-graphene-repertoire-with-mri-contrast-agent/

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