Гадонанотрубка - Gadonanotube

Гадонанотрубка находятся углеродные нанотрубки содержащий суперпарамагнитный группы Б-г3+ ионы. Они линейны молекулярные магниты и эффективный контрастные вещества за магнитно-резонансная томография (МРТ). Термин гадонанотрубка был введен в 2005 году.[1]

Подготовка

Из-за их большого магнитный момент (µ2 = 63µB2 ) Б-г3+ ионы - самые популярные контрастные вещества для МРТ. Они токсичны в водных растворах, но могут быть нейтрализованы хелатирование или инкапсулируя их в углеродные нанотрубки или фуллерены, в результате чего образуются гадонанотрубки и гадофуллерены. Концы готовых нанотрубок закрыты углеродом, что препятствует их заполнению. Они разрезаются с помощью химической и / или ультразвуковой обработки, а их боковые стенки химически модифицируются (функционализируются) для придания растворимости в воде и биологической совместимости.[2] Тогда нанотрубки озвученный в водном растворе GdCl3 образовывать гадонанотрубки, где Б-г3+ образует кластеры диаметром 2–5 нм, содержащие до 10 ионов. Небольшой размер кластеров отвечает за суперпарамагнетизм и превосходные контрастные свойства гадонанотрубок при МРТ.[2] Неинкапсулированный Gd удаляется повторной промывкой водой.[1]

Свойства и приложения

Гадонанотрубки похожи на гадофуллерены по структуре и функциям, но они значительно дешевле и проще в приготовлении, а также обладают превосходными магнитными свойствами.[2] Для частот 20–100 МГц их скорость релаксации в 3–6 раз выше, чем у гадофуллеренов, и примерно в 40 раз выше, чем у гадофуллеренов. Магневист, обычный коммерческий контрастный агент для МРТ. На более низких частотах эта разница еще больше.[2] Диспергируемость гадонанотрубок в воде также была значительно увеличена без необходимости использования поверхностно-активного вещества за счет покрытия поверхности нанотрубок полимером полиакриловой кислоты (ПАК).[3] Гадонанотрубки, покрытые ПАК, оказались хорошими контрастными веществами для МРТ при диспергировании в воде при физиологическом pH с релаксирующей способностью 150 мМ.−1 · С −1 на Gd3+ ион при 1,5 Тл, а также были использованы для безопасной маркировки мезенхимальных стволовых клеток свиней, полученных из костного мозга, для МРТ.[3]

Рекомендации

  1. ^ а б Ситхараман Б., Кисселл К.Р., Хартман К.Б., Тран Л.А., Байкалов А., Русакова И., Сун И., Хант Х.А., Лудтке С.Дж., Чиу В., Лаус С., Тот Э., Хельм Л., Мербах А.Э., Уилсон Л.Дж. (2005). «Суперпарамагнитные гадонанотрубки - высокоэффективные контрастные вещества для МРТ» (PDF). Химические коммуникации (31): 3915–7. Дои:10.1039 / b504435a. PMID  16075070. Дополнительная информация
  2. ^ а б c d Чан, Уоррен С. В. (2007). Биологические применения наночастиц. Springer. С. 79–. ISBN  978-0-387-76713-0.
  3. ^ а б Wilson, Lon J .; Мутупиллай, Раджа; Perin, Emerson C .; Виллерсон, Джеймс Т .; Маулазаде-Хагиги, Сагхар; да Граса Кабрейра-Хансен, Мария; Аджала, Афис; Zaibaq, Nicholas G .; Эрнандес-Ривера, Майра (2018). «Новый высокоэффективный гибридный материал из гадонанотрубок и полимеров для маркировки стволовых клеток и отслеживания с помощью МРТ». Контрастные среды и молекулярная визуализация. 2018: 2853736. Дои:10.1155/2018/2853736. ЧВК  6079544. PMID  30116161.