天津醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)影像學(xué)院孫少凱博士課題組最近報道了高效簡易的新方法制備粒徑均一的鉍納米粒子及其在CT胃腸道成像上的應(yīng)用。該研究成果2016年5月發(fā)表于化學(xué)領(lǐng)域著名雜志《ACS Applied Materials & Interfaces》(2015年影響因子7.145，五年平均影響因子7.332)，題目為“Facile Synthesis of Uniform-Sized Bismuth Nanoparticles for CT Visualization of Gastrointestinal Tract in Vivo”。

　　高性能和生物相容性良好的造影劑是CT技術(shù)用于精準(zhǔn)診斷各種疾病的關(guān)鍵。由于原子序數(shù)越高的元素具有越強的X射線衰減能力，因此近年來在CT造影劑領(lǐng)域的研究關(guān)注點都集中于Yb, Lu, W, Ta, Au和Bi等重金屬元素的納米材料。其中，鉍元素是原子序數(shù)最大且無放射性的金屬元素，具有極高的X射線衰減能力;此外兼具生物安全性高和價格低廉等優(yōu)點，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來，以鉍元素為主體的納米材料主要集中于硫化鉍納米材料，粒徑可控和單分散的硫化鉍納米粒子也已被成功制備出來，并應(yīng)用于小動物活體CT成像。盡管硫化鉍中鉍元素的含量已經(jīng)很高，但還具有一些非效應(yīng)性的硫元素，進(jìn)一步提高鉍元素在材料中的比重是一個提高信號靈敏度的可行性方案，因此合成純鉍納米粒子應(yīng)用于高靈敏CT成像具有重要的臨床意義和價值。但是，到目前為止，通過簡易方法制備高質(zhì)量的鉍納米粒子仍然極度缺乏。

　　孫少凱博士課題組提出了一種新的“非熱注射法”合成高質(zhì)量的純鉍納米粒子的方法，只用到兩種價格低廉的商品化試劑經(jīng)過加熱，且整個反應(yīng)過程僅需30分鐘即可完成。這個方法是目前文獻(xiàn)報道的最簡易高效的油相鉍納米粒子的合成方法。其中硝酸鉍作為鉍源，正十二硫醇同時作為配體、溶劑和硫源參與反應(yīng)。本研究提出了一種爆發(fā)式成核的機理來分析納米粒子的生成過程。由于正十二硫醇的緊密包覆，得到的純鉍納米粒子具有很強的抗氧化性和化學(xué)穩(wěn)定性。為了能進(jìn)一步在體內(nèi)應(yīng)用并考慮到患者的體驗，利用葡萄糖自組裝為寡糖來包覆鉍納米粒子。將得到一種“甜的”水溶性和生物相容性俱佳的寡糖包裹水相鉍納米粒子，成功應(yīng)用于小動物活體上、下消化道的CT成像，并通過三維重建得到清晰的胃腸道顯像效果。這也是鉍納米粒子應(yīng)用于胃腸道CT重建的首次報道。

　　本研究獲得了國家自然科學(xué)基金項目的經(jīng)費資助。