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(bào)道了高效簡(jiǎn)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(qiáng)的X射線(xiàn)衰減能力，因此近年來(lái)在CT造影劑領(lǐng)域的研究關(guān)注點(diǎn)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(wú)放射性的金屬元素，具有極高的X射線(xiàn)衰減能力;此外兼具生物安全性高和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái)，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(lái)，并應(yīng)用于小動(dòng)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(gè)提高信號(hào)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(jià)值。但是，到目前為止，通過(guò)簡(jiǎn)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(jià)格低廉的商品化試劑經(jīng)過(guò)加熱，且整個(gè)反應(yīng)過(guò)程僅需30分鐘即可完成。這個(gè)方法是目前文獻(xiàn)報(bào)道的最簡(jiǎn)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(shí)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(jī)理來(lái)分析納米粒子的生成過(guò)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(qiáng)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(yàn)，利用葡萄糖自組裝為寡糖來(lái)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(dòng)物活體上、下消化道的CT成像，并通過(guò)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(bào)道。

　　本研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)資助。