近日，我校前沿交叉学科研究院生物学研究中心夏庆友教授团队何华伟课题组与西南大学药学院、陆军军医大学、川北医学院合作在国际学术期刊《Materials & Design》在线发表了最新科研成果“Sericin-based gadolinium nanoparticles as synergistically enhancing contrast agents for pH-responsive and tumor targeting magnetic resonance imaging ”。
根据世界卫生组织统计，高癌症死亡率通常与低筛查率、确诊时间延迟和低质量的医疗服务有关。开发灵敏、快速、安全和低成本的诊断技术将大大降低癌症死亡率。磁共振成像（MRI）是临床实践中最强大的成像技术之一，具有无创、无辐射、多核多参数成像和任意层扫描的优点。MRI通常需要借助造影剂（CAs）实现对肿瘤的精确诊断。T1-CA通常由顺磁性元素（例如钆（Gd）和锰）组成。Gd具有磁矩大、质子T1时间短、弛豫率高等优点，可以有效增强T1加权成像的对比度。然而，一些未解决的问题影响了GdCA的临床应用：1）无组织特异性；2）新陈代谢率高；3）纵向弛豫率低；4）潜在的生物毒性。
迄今为止，尚无丝胶蛋白-GdCA有关的报道。为了开发肿瘤靶向的GdCA，研究人员通过希弗碱反应将丝胶蛋白与醋酸钆（GAH）共价交联，然后与氯化钆（GdCl3）共混制备了SS@GAH-GdCl3纳米粒子。Zeta电位显示SS@GAH-GdCl3可以响应pH变化，自由地实现从负表面电势（pH 7.5）到正表面电势（pH 5.8）的转变。体外T1加权MRI表明，在3.0 T磁场下，SS@GAH-GdCl3在pH 5.8缓冲液中T1弛豫率高于其在pH 7.4缓冲液的弛豫率。体内T1加权MRI显示SS@GAH-GdCl3可以靶向进入肿瘤组织，实现对肿瘤的MR成像长达2小时。SS@GAH-GdCl3非常稳定，没有钆离子泄漏的风险。SS@GAH-GdCl3具有良好的细胞和生物相容性，不会引起溶血、炎症发生、组织损伤等。作为新型高效安全的肿瘤靶向GdCA，SS@GAH-GdCl3在MRI领域已经显示了巨大的应用潜力。
硕士研究生黄子轩为论文的第一作者，西南大学为该论文成果的第一完成单位。川北医学院吴君博士、何华伟教授和夏庆友教授为论文的共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金重点和面上项目、重庆市自然科学基金创新群体、中央高校基本科研业务费和重庆市研究生创新项目的支持。