مطالعه تحليلي تاثير پوشش دولايه معدني و آلي اطراف نانوذرات اكسيد آهن در كنتراست تصويربرداري تشديد مغناطيسي

ANALYTICAL STUDY OF EFFECT OF BILAYER INORGANIC and ORGANIC COATING AROUND THE IRON OXIDE NANOPARTICLES ON MAGNETIC RESONANCE IMAGING CONTRAST

پيش زمينه و هدف در سال هاي اخير، نانوذرات اكسيد آهن به منظور تقويت كنتراست تصويربرداري تشديد مغناطيسي (MRI) در تشخيص طيف وسيعي از بيماري ها به كاررفته اند. نكته مهم در كاربرد اين نانوذرات، استفاده از پوشش آلي يا معدني اطراف نانوذرات جهت ايجاد زيست سازگاري و جلوگيري از سميت آن ها است. هدف از اين مطالعه بررسي تاثير پوشش دولايه معدني (آلومينوسيليكات) و آلي (پلي اتيلن گليكول) اطراف نانوذرات اكسيد آهن در كنتراست تصويربرداري تشديد مغناطيسي است. مواد و روش كار نانو كامپوزيت اكسيد آهن- آلومينوسيليكات- پلي اتيلن گليكول با اندازه 200-170 نانومتر تهيه شد. تصويربرداري تشديد مغناطيسي براي غلظت هاي مختلف نانو كامپوزيت با استفاده از زمان هاي تكرار پالس يكسان و زمان هاي اكوي متفاوت انجام گرديد. ميانگين شدت سيگنال ها برحسب غلظت هاي كاربردي اندازه گيري و منحني هاي زمان هاي آسايش اسپين- اسپين رسم شد. مقدار آسايش دهي عرضي با استفاده از شيب منحني نرخ هاي آسايش اسپين- اسپين به ازاي غلظت به دست آمد. يافته ها كاهش شدت سيگنال به ازاي افزايش زمان اكو براي تمام غلظت ها مشاهده شد. زمان آسايش اسپين- اسپين نيز با افزايش غلظت نانو كامپوزيت كاهش يافت. مقدار آسايش دهي عرضي كه به عنوان پارامتر بيان گر كنتراست در تصويربرداري تشديد مغناطيسي است، s-1.mM-180.73 s-1.mM-1. محاسبه شد. بحث و نتيجه گيري نانوذرات اكسيد آهن با پوشش دولايه آلومينوسيليكات و پلي اتيلن گليكول، پتانسيل ايجاد كنتراست منفي در تصاوير تشديد مغناطيسي را به دليل ساختار متخلخل پوشش معدني آلومينوسيليكات و پتانسيل استفاده در دارورساني را با توجه به پوشش پليمر آلي پلي اتيلن گليكول فراهم مي كنند.

Background & Aims: In recent years, iron oxide nanoparticles have been used in contrast-enhanced magnetic resonance imaging for diagnosing a wide range of diseases. In order to provide biocompatibility and prevent the toxicity of the nanoparticles, using organic or inorganic coating around these nanoparticles is important for their application. The aim of this study is to investigate the effect of bilayer inorganic (aluminosilicate) and organic (polyethylene glycol) coating around the iron oxide nanoparticles on magnetic resonance imaging contrast. Materials & Methods: Iron oxide- aluminosilicate- polyethylene glycol nanocomposite with the size of 170-200 nm was prepared. Magnetic resonance imaging for different concentrations of the nanocomposite was carried out by the use of similar repetition time and different echo times. Mean signal intensities were measured based on applied concentrations, and the curves of spin-spin relaxation times plotted. Transverse relaxivity value was obtained using the slope of spin-spin relaxation rate versus concentration. Results: Reduction of signal intensity with increasing echo time was observed for all concentrations. The spin-spin relaxation time decreased as a function of the concentration. The transverse relaxivity as a parameter to show magnetic resonance imaging contrast was calculated to be 80.73 s-1.mM-1. Conclusion: Iron oxide nanoparticles with bilayer aluminosilicate and polyethylene glycol coating can provide negative contrast for magnetic resonance images due to the porous structure of the aluminosilicate, and the possibility of using the nanocomposite for drug delivery according to the presence of polyethylene glycol.