Совместная команда исследователей из трех научных учреждений — Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербургского государственного технологического института (Технического университета) и ЛЭТИ — представила инновационный метод для создания нанокристаллов ортоферрита гадолиния. Этот подход позволяет объединить свойства двух типов контрастных веществ, используемых в МРТ, открывая путь к созданию универсального контрастного агента. Такой агент может существенно повысить точность и безопасность диагностики различных заболеваний, сообщили в ЛЭТИ для «Газета.Ru».
Для более четкой визуализации тканей и органов в ходе МРТ обычно применяются два типа контрастных веществ. Одни, основанные на гадолинии, дают яркий позитивный контраст, а другие, содержащие оксид железа, обеспечивают негативное затемнение. Выбор между ними зависит от цели исследования, но такая практика не позволяет провести комплексную диагностику всего организма. Проведение МРТ с использованием обоих видов одновременно или поочередно не рекомендуется из-за риска накопления веществ в организме и их побочных эффектов.
Поэтому разработка универсального контрастного агента, который мог бы объединять оба этих типа визуализации, стала важной задачей. Ортоферрит гадолиния (GdFeO3) стал перспективным материалом для решения этой проблемы, благодаря сочетанию ионов гадолиния и железа(III), открывающему возможности для бимодальной контрастной активности. Однако, для получения наночастиц с нужными свойствами необходимо обеспечить высокую точность и тщательный подбор условий синтеза.
«Наш метод включает синтез нанокристаллов ортоферрита гадолиния с применением ультразвукового и микрореакторного соосаждения. Мы проанализировали влияние условий синтеза на структуру, магнитные свойства и контрастность образцов после термообработки, изучили механизм формирования частиц и роль примесей. Специальные исследования показали, что полученные наночастицы могут служить основой для создания нового поколения бимодальных МРТ-контрастных агентов, обеспечивающих как позитивный, так и негативный контраст, что делает диагностику более детальной и безопасной для пациентов», — отметил Вадим Попков, доцент кафедры физической химии СПбГЭТУ «ЛЭТИ» и заведующий лабораторией материалов и процессов водородной энергетики ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН.
Результаты исследований подтверждают, что комбинированный метод позволил создать однородные наночастицы с минимальным количеством примесей и контролируемыми характеристиками.