探索具有优异性能和高生物安全性的磁共振成像（MRI）试剂对于基础科学研究和生物医学应用都具有重要意义。在这项研究中，安徽师范大学夏云生教授等人提出单分散Fe₂O₃纳米粒子（SPs）可以作为T₁加权MRI试剂，它不仅在肿瘤微环境中具有明显的off-on MRI开关，而且由于其准无定形结构和分层拓扑设计而易于从生物体中排出。

本文要点：

1）首先，通过自组装过程，Fe₂O₃ SPs的表面积与体积比明显小于其结构单元的表面积与体积比，这一方面导致相当低的r₁弛豫率（0.19 mM^-1 s^-1），另一方面，可以有效地防止静脉注射后的聚集。

2）其次，Fe₂O₃ SPs在肿瘤微环境中具有显着的分解/降解诱导的活性T₁加权信号读出（r₁值的增强超过6倍和r₂/r₁比率的降低约20倍），从而导致高信噪比的成像性能。因此，即使肿瘤大小小至5mm³，它们也具有优异的体内成像能力。

3）第三，Fe₂O₃ SPs的解散/分解行为有助于它们及时从生物体中清除/排泄。特别地，它们表现出明显的肾清除行为，并且在使用正确的剂量时没有任何肾损伤。

4）第四，所制备的Fe₂O₃ SPs具有良好的生物降解性，这通常可以进一步缓解人们对生物效应不清楚的担忧，尤其是对纳米材料的生物效应。

Mingrou Ma, et al. Quasi-amorphous and Hierarchical Fe2O3 Supraparticles: Active T1-Weighted Magnetic Resonance Imaging in Vivo and Renal Clearance. ACS Nano 2020.

DOI: 10.1021/acsnano.9b08570

https://doi.org/10.1021/acsnano.9b08570