اگرچه نانوبلور‌های FeCo، خواص مغناطیسی منحصر به فردی دارند، اما خواص سمی و میل به اکسیده شدنِ آنها، کاربردشان در تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) به عنوان عامل کنتراست را محدود نموده است. به تازگی محققان در دانشگاه استنفورد ایالات متحده، این نانوبلور‌ها را با تک پوسته‌ای از کربن گرافیتی، پوشش داده‌اند.
قابلیت نانوبلور‌های پوشش‌دار در تصویربرداری پزشکی
اگرچه نانوبلور‌های FeCo، خواص مغناطیسی منحصر به فردی دارند، اما خواص سمی و
میل به اکسیده شدنِ آنها، کاربردشان در تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) به عنوان
عامل کنتراست را محدود نموده است. به تازگی محققان در دانشگاه استنفورد ایالات
متحده، این نانوبلور‌ها را با تک پوسته‌ای از کربن گرافیتی، پوشش داده‌اند.
هانجی دای (Hongjie Dai) از دانشگاه استنفورد در این باره می‌گوید: “پوسته گرافیتی
از هسته آهن- کبالت محافظت نموده و آن را پایدارتر می‌کند. سطح آن، می‌تواند برای
ساخت نانوبلور‌های محلول در محیط آبی، عامل‌دار شود. علاوه بر این، پوسته گرافیتی
می‌تواند نور مادون قرمزِ نزدیک را جذب نماید و با تولید گرمای موضعی، یک فرآیند
درمانی مانند انهدام سلول‌های سرطانی را شروع نماید”.
این نانوبلور‌های پوشش‌دار اثری سمی ندارند و بنابراین هم در تشخیص و هم در درمان
بیماری‌ها قابل استفاده می‌باشند. دای گفت: “این نانوبلور‌ها دارای خواصی مانند
مغناطیسی‌کردن اشباع بسیار بالا، ریلکسیویتی‌های (relaxivity) r¬۱ وr2 و قابلیت جذب
نوری بالا در محدوه مادون قرمز نزدیک، می‌باشند. این نانوذرات می‌توانند درون سلول‌های
پایهای منسجم (Mesenchymal Stem cells) نفود کرده و اثر کنتراستِ منفی بالایی را
بر تصویربرداری تشدید مغناطیسی اعمال کنند. آزمایشات اولیه‌ای که در درون بدن
موجود زنده صورت گرفته نشان دهنده اثر کنتراستِ مثبتِ طولانی مدت و پایدار، در MRI
عروقی خرگوش‌ها، می‌باشد”.
گروه مزبور نانوبلور‌ها را با روش رسوب‌دهی بخار شیمیایی (CVD)، پوشش دادند.
آنها این کار را با استفاده از متانِ با خواص شیمیایی پایدار، در یک دبی جریان بالا
و در ۸۰۰ درجه سانتیگراد، انجام دادند. سپس، آنها این پوشش گرافیتی را با مولکول‌های
پلی‌اتیلن گلایکول- فسفلیپید (PL-PEG) عامل‌دار کردند.
دای گفت: “نانوبلور‌های عامل‌دار شده، در برابر توده‌ای شدن در محلول‌های PBS،
مقاومت بالایی از خود نشان دادند و این خاصیت را برای بیشتر از ۶ ماه و حتی در
دماهای ۸۰-۷۰ درجه سانتیگراد حفظ کردند. این بلور‌ها در محلول‌های PBS شامل پروتئین‌های
سرم نیز این خاصیت را از خود نشان دادند”.
اثر کنتراست مثبتِ پایدار مشاهده شده در MRI عروقی در خرگوش‌ها، نشان می‌دهد که می‌توان
از نانوبلور‌های مزبور به عنوان عوامل کنتراستِ بسیار مؤثر در MRI عروقی استفاده
کرد.
دای ادامه داد: “نانوبلور‌هایی با خواص مغناطیسی و نوری یکپارچه، به پزشکان قابلیت‌های
جدیدی در تصویربرداری بیولوژیکی و درمان، می‌بخشند و می‌توانند در تصویربرداری و
درمان سرطان مؤثر باشند. همچنین برچسب‌گذاری سلول‌های پایهای به وسیله نانوبلور‌های
زیست‌سازگار و مغناطیسی، امیدوارهایی در این زمینه ایجاد نموده است”.
هم‌اکنون گروه مزبور مشغول بررسی قابلیت‌های عکس‌برداری ریز سیستم عروقی
(microvasculature) برای آشکارسازی صدمات، بیماری‌های قلبی و سرطان، می‌باشد. دای
گفت: “اثر کنتراست بالای ایجاد شده توسط موادی با ریلکسیویتی‌های بالا، فرصت مناسبی
را به وجود خواهد آورد تا از اعضای خاصی که مبتلا به بیماری‌های عروقی و سرطان می‌باشند،
عکس‌برداری شود. همچنین گرم کردن به وسیله اشعه مادون قرمزِ نزدیک می‌تواند در
درمانِ موضعی عضو بیمار، مؤثر باشد. به این ترتیب می‌توان با دقت بالایی سیستم
عروقی را به تصویر کشید و به همان نسبت، دقت تشخیص و درمان را ارتقا بخشید.
اکنون این محققان مشغول بررسی نحوه توزیع نانوبلور‌های تزریقی در بدن حیوانات و
اثرات طولانی مدت آنها، می‌باشند تا میزان سمی بودن آنها را تعیین کنند.
این محققان نتایج کار خود را در مجله Nature Materials منتشر کرده‌اند.
