学分：CC0 公共领域
CIC biomaGUNE Molecular and Functional Biomarkers 小组开发了一种快速、经济高效的合成微波方法，用于生产超小型铁氧体锰纳米粒子，这些纳米粒子在磁共振成像 (MRI) 和正电子发射断层扫描 (PET) 中充当先进的多模态造影剂); 它们还具有细胞内催化活性，因此对于这种类型的材料，可以在乳腺癌的临床前模型中诱导出前所未有的肿瘤生长减少。这项由Small杂志发表的研究结果表明，这些纳米粒子在纳米生物技术应用中具有强大的特性。
超小锰铁氧体纳米颗粒由铁、锰和氧组成;它们是尺寸约为 4 纳米的氧化铁颗粒，并在其晶体结构中集成了锰。传统上，这些类型的颗粒是通过耗时的有机过程产生的，需要繁琐的纯化阶段。在这些情况下，它们的有机涂层使它们无法在水或生物环境中使用。然而，通过在这项工作中使用快速的微波辅助方法，“我们能够证明可以生产这些水溶性纳米颗粒，这些纳米颗粒可用于细胞和临床前研究，同时作为 MRI 的造影剂和模拟过氧化氢酶的纳米酶非常有效。此外，
在这项研究中，Carregal 的研究小组已经证明“在体外和乳腺癌的临床前研究中，这些纳米颗粒减少了过氧化氢并增加了肿瘤细胞内的氧气水平。这两种小分子控制着重要的细胞功能，直接影响肺纤维化或癌症等疾病的发作，因此这些纳米酶可用于对这些代谢物的调节至关重要的治疗，”Carregal 解释说。
通过微小的改变，这个研究小组已经建立了一个包含 14 个具有不同磁性和催化特性的粒子库：“我们可以控制我们插入粒子中的锰量，而不会改变诸如电荷或大小等特性，这对于对它们在体内的生物安全和生物分布。通过调整锰的含量，我们可以使纳米酶具有各种成像和催化特性，”Carregal 博士说。这样，可以根据所选应用选择最合适的纳米酶。
“PET 可以与 MRI 同时进行，而且颗粒本身显示出肿瘤生长减弱的事实是一个显着的进步。这是以前从未见过的。这些颗粒通常不会单独对肿瘤生长产生影响”卡雷格尔说。这些有前途的应用为开发更有效的治疗诊断试剂(同时具有治疗和诊断功能的试剂)开辟了新途径。“原则上，这是一项初步研究，它展示了这些材料的潜力，”她补充说。
研究人员坚持“还有很长的路要走。虽然我们已经想出了一个更高效、成本更低的合成工艺，并且我们已经证明了它对细胞生物学的影响，但对代谢物调节机制的研究和长期长期生物安全需要进一步发展。”
该研究小组在纳米酶领域提供了一种有价值的工具，“这不仅归功于它们的催化效率，还归功于它们作为多模式造影剂的组合使用。然而，在它们发挥潜力之前，还有很多研究工作要做。范围已在可能对社会产生影响的应用中得到证明，”Carregal 总结道。
