智能磁共振成像造影剂的设计研究进展.doc

  智能磁共振成像造影剂的研究进展# 钱玉娥1，王天宇2，唐建斌2** （1. 浙江大学医学院附属邵逸夫医院放射科，杭州 310027； 5 10 15 20 25 30 35 40 2. 浙江大学生物纳米工程中心，化学工程与生物工程学系，杭州 310027） 摘要：智能 MRI 造影剂能够对特定或者病变的一些信号如 pH、金属离子、酶、其他生物分 子做出响应，改变其弛豫率。它们不仅能够提高 MRI 对病变的检测灵敏度，而且能够针对 病变的信号分子进行分子成像。本项详细综述了 pH、金属离子、酶、其他生物分子等响应 的智能造影剂，分析了他们的结构和响应机制及其应用前景，并对未来的研究方向做了展望。 关键词：磁共振成像；造影剂；钆配合物；疾病诊断 中图分类号：O6-1 Research Progress in Smart MRI Contrast Agent Qian Yue1, Wang Tianyu2, Tang Jianbin2 (1. Department of Radiology, Sir Run Run Shaw Hospital (SRRSH) of School of Medicine, Zhejiang University, HangZhou 310027; 2. Department of Chemical and Biological Engineering, Center for Bioengineering, Zhejiang University, HangZhou 310027) Abstract: Smart magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents change their relexivities upon the stimulus of pH, ion, enzyme and other biomolecules from specific or pathologic tissues. They not only improve the sensitivity of disease detection by MRI, but also make the molecular imaging of disease signal by MRI possible. This paper gives a review of smart MRI contrast agents responding to pH, ion, enzyme and other biomolecules with the focus on their structures, responding mechanism, and perspectives. Keywords: Magnetic resonance imaging; Contrast agent; Gadolinium complexes; Disease diagnosis 0 引言 磁共振成像（MRI）由于其缺乏电离辐射伤害和高空间分辨率成为临床上最重要检测和 定位疾病的医学影像技术之一。人体不同器官的正常组织与病变组织间弛豫时间上的差别是 MRI 诊断的基础。然而，在大多数情况下，正常组织与病变组织信号强度的差别并不大， 不足以提供明显的影像对比以提供准确的诊断。因此，需要 MRI 造影剂来提高正常组织与 病变组织的成像对比度，以提高 MRI 检测疾病的灵敏度[1, 2]。造影剂是通过提高机体组织水 中氢质子的弛豫速率，有效的改变不同组织器官、正常组织与病变组织的信号差异，并在一 定程度上反映出组织器官的功能或血液流动情况[3, 4]。但是，目前研究和使用的大部分造影 剂都缺乏特异性，在正常和病变组织中都发挥作用，使得 MRI 检测疾病的灵敏度受到限制。 最近，已经报道了一系列生理环境响应的核磁共振造影剂，如 pH 响应、金属离子响应、酶 响应、以及其生物分子响应的造影剂[5-8]。这些造影剂能够提供特异性接受病变部位的信号， 改变其造影能力，有望实现特异性增强病变部位的造影，提高 MRI 对疾病检测的灵敏度。 因此，研制生理或病理环境响应的智能造影剂是今后 MRI 造影剂研究主要发展的方向，本 文将系统综述智能造影剂的研究进展。 基金项目：国家自然科学基金 、教育部博士点基金(20090101120159)、浙江省钱江人 才计划 (2010R10050) 作者简介：钱月娥，女，技师，主要研究方向：医学影像。 通信联系人：唐建斌，（1978-），副教授，主要研究方向：生物材料，磁共振成像造影剂，分子成像。E-mail: jianbin@zju.edu.c