Magnetic core–shell nanowires as MRI contrast agents for cell tracking

纳米线 磁共振成像 体内 生物相容性 纳米技术 体外 材料科学 磁共振造影剂 核磁共振 氧化铁 生物物理学 化学 生物医学工程 纳米颗粒 生物化学 医学 物理 生物技术 生物 冶金 放射科
作者
Aldo Isaac Martínez-Banderas,Antonio Aires,Sandra Plaza‐Garcia,Lorena Colás,Julián A. Moreno,Timothy Ravasi,Jasmeen S. Merzaban,Pedro Ramos‐Cabrer,Aitziber L. Cortajarena,Jürgen Kosel
出处
期刊:Journal of Nanobiotechnology [Springer Nature]
卷期号:18 (1) 被引量:35
标识
DOI:10.1186/s12951-020-00597-3
摘要

Abstract Background Identifying the precise location of cells and their migration dynamics is of utmost importance for achieving the therapeutic potential of cells after implantation into a host. Magnetic resonance imaging is a suitable, non-invasive technique for cell monitoring when used in combination with contrast agents. Results This work shows that nanowires with an iron core and an iron oxide shell are excellent materials for this application, due to their customizable magnetic properties and biocompatibility. The longitudinal and transverse magnetic relaxivities of the core–shell nanowires were evaluated at 1.5 T, revealing a high performance as T 2 contrast agents. Different levels of oxidation and various surface coatings were tested at 7 T. Their effects on the T 2 contrast were reflected in the tailored transverse relaxivities. Finally, the detection of nanowire-labeled breast cancer cells was demonstrated in T 2 -weighted images of cells implanted in both, in vitro in tissue-mimicking phantoms and in vivo in mouse brain. Labeling the cells with a nanowire concentration of 0.8 μg of Fe/mL allowed the detection of 25 cells/µL in vitro, diminishing the possibility of side effects. This performance enabled an efficient labelling for high-resolution cell detection after in vivo implantation (~ 10 nanowire-labeled cells) over a minimum of 40 days. Conclusions Iron-iron oxide core–shell nanowires enabled the efficient and longitudinal cellular detection through magnetic resonance imaging acting as T 2 contrast agents. Combined with the possibility of magnetic guidance as well as triggering of cellular responses, for instance by the recently discovered strong photothermal response, opens the door to new horizons in cell therapy and make iron-iron oxide core–shell nanowires a promising theranostic platform.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
guzhenyang完成签到,获得积分10
5秒前
碧蓝可仁完成签到 ,获得积分10
8秒前
yaomax完成签到 ,获得积分10
11秒前
熊雅完成签到,获得积分10
12秒前
lyu完成签到,获得积分10
12秒前
shenmeijing完成签到 ,获得积分10
17秒前
花样年华完成签到,获得积分10
19秒前
Xiaoyisheng完成签到,获得积分10
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
21秒前
无幻完成签到 ,获得积分10
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
22秒前
lanxinge完成签到 ,获得积分10
22秒前
ssk完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
Yina完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
无情丹秋发布了新的文献求助10
30秒前
32秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
35秒前
Colo发布了新的文献求助10
37秒前
简爱完成签到 ,获得积分10
38秒前
39秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
41秒前
小莫完成签到 ,获得积分10
45秒前
推土机爱学习完成签到 ,获得积分10
47秒前
拉长的诗蕊完成签到,获得积分10
48秒前
千玺的小粉丝儿完成签到,获得积分10
51秒前
从容的水壶完成签到 ,获得积分10
51秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
54秒前
达尔文1完成签到 ,获得积分10
59秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
alice01987完成签到,获得积分10
1分钟前
Jinyang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
达尔文完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
久旱逢甘霖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
谢陈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Digitizing Enlightenment: Digital Humanities and the Transformation of Eighteenth-Century Studies 1000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Real World Research, 5th Edition 680
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 660
Handbook of Migration, International Relations and Security in Asia 555
Between high and low : a chronology of the early Hellenistic period 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5671500
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4918822
关于积分的说明 15134852
捐赠科研通 4830227
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2586973
邀请新用户注册赠送积分活动 1540582
关于科研通互助平台的介绍 1498856