Angiografia por RM in vivo. a, b Imagens de angiografia por RM com contraste (ARM) de todo o corpo em um rato e b coelho imediatamente após a injeção de bolus de (i) Gd-DTPA e (ii) ACNC. c Imagens de ARM da parte superior do corpo em cão beagle imediatamente (IM) e 20 s após a injeção em bolus de (i) Gd-DTPA e (ii) ACNC, respectivamente. (C) e (S) representam o plano coronal e o plano sagital, respectivamente. d Medição quantitativa da SNR de ROIs em (i) artéria do tronco braquiocefálico, (ii) artéria subclávia esquerda, (iii) artéria carótida comum esquerda, (iv) ramo direito da artéria olfatória de cão beagle e em (v) aorta descendente , (vi) arco aórtico, (vii) aorta ascendente de coelho, respectivamente. O tempo para medição quantitativa de SNR de ROIs foi no período “IM” (n = 3 experimentos independentes). Os dados mostram médias ± DP. P foi calculado usando o teste t de Student bicaudal (**P < 0,01, ***P < 0,001). Crédito:Comunicação da Natureza (2022). DOI:10.1038/s41467-022-32615-3
A ressonância magnética (RM) torna visíveis as estruturas internas do corpo. No entanto, antes que humanos ou animais sejam colocados no "tubo", eles são injetados com um agente de contraste para possibilitar a visibilidade em primeiro lugar.
Em um artigo publicado na
Nature Communications , uma equipe de pesquisa alemã-chinesa liderada pelo professor Helmut Cölfen, um químico de Konstanz, Alemanha, descreve como aglomerados de pré-nucleação de carbonato de cálcio podem ser usados para obter um agente de contraste enriquecendo-os com íons de gadolínio. Este agente de contraste pode ser produzido de forma fácil e barata, não tem propriedades tóxicas e permite um contraste três a quatro vezes maior do que os agentes de contraste comerciais usuais.
Mudança de paradigma na teoria da origem de todos os materiais Os aglomerados de pré-nucleação foram descobertos há vários anos no grupo de pesquisa de Helmut Cölfen. Isso levou a uma mudança de paradigma na teoria da nucleação, a teoria da formação de todos os materiais sólidos e líquidos. Enquanto o conhecimento clássico dos livros descreve a nucleação como uma etapa de íons, átomos ou moléculas individuais para a mineralização, o grupo de pesquisa de Cölfen reconheceu quatro etapas.
Neste contexto, os aglomerados de pré-nucleação representam um líquido precursor da cristalização. Para o estudo em
Nature Communications, os pesquisadores adicionaram íons de gadolínio aos aglomerados de pré-nucleação de carbonato de cálcio. O gadolínio é um elemento muito pesado que fornece contraste na ressonância magnética e também é usado em meios de contraste comerciais.
"A receita é muito simples", diz Helmut Cölfen, professor de físico-química. O cloreto de gadolínio só precisa ser adicionado à solução de cloreto de cálcio e os aglomerados de pré-nucleação estabilizados com ácido poliacrílico. O resultado é uma solução aquosa límpida à qual é adicionado carbonato de sódio para permitir a formação de aglomerados de pré-nucleação de carbonato de cálcio/gadolínio.
Conteúdo de água responsável pela ressonância Esses aglomerados têm apenas um nanômetro e meio de tamanho – isso é um bilionésimo e meio de milímetro. Eles têm um teor de água muito alto de 20%, que é responsável pelo contraste na ressonância magnética.
O agente de contraste dos grupos de pré-nucleação fornece imagens de RM de contraste três a quatro vezes maiores em comparação com a mesma quantidade de agentes produzidos comercialmente. Helmut Cölfen aponta outra vantagem:"Medicamente, você pode usar menos agente de contraste se o contraste já for suficiente".
Para o estudo, foi produzido em uma escala de dois litros e meio. Essa é uma grande quantia para a ciência básica, onde o trabalho é normalmente realizado na faixa do mililitro. "Os produtos químicos usados custam apenas alguns euros", diz Helmut Cölfen. O novo agente de contraste pode ser usado diretamente para ensaios clínicos.
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