Nature子刊：一个简单的配方可以达到四倍高的对比度

康斯坦茨大学物理化学研究小组与中国研究小组合作，成功生产出效率显著提高的造影剂

磁共振成像(MRI)使人体内部结构可见。然而，在人类或动物被放入“管子”之前，他们首先被注射造影剂，以使可见度成为可能。在科学期刊《自然通讯》2022年13期发表的一篇论文中，来自德国康斯坦茨的化学家Helmut C?lfen教授领导的德中研究团队描述了如何利用碳酸钙的预成核簇，通过用钆离子富集来获得造影剂。该造影剂生产简单，成本低廉，无毒，对比度是普通商业造影剂的3 ~ 4倍。

所有材料起源理论中的范式转换

几年前，Helmut Clfen的研究小组发现了这种预成核簇。这导致了形核理论范式的转变，即所有固体和液体材料形成的理论。经典的教科书知识将成核描述为从单个离子、原子或分子到矿化的一个步骤，C?lfen的研究小组认为有四个步骤。

在这种情况下，预成核簇代表了结晶的液体前驱体。在《自然通讯》上发表的这项研究中，研究人员在碳酸钙预成核簇中加入了钆离子。钆是一种非常重的元素，在磁共振成像中提供对比，也被用于商业对比介质。

“配方非常简单”，氯化钆只需要加入氯化钙溶液和聚丙烯酸稳定的预成核簇。其结果是一种透明的溶液，其中添加了碳酸钠，以允许钙/碳酸钆预成核簇形成。

水含量负责磁共振成像

这些簇的大小只有1.5纳米，也就是1.5亿分之1毫米。它们的含水量非常高，高达20%，这最终导致了磁共振成像的对比度。

与同等数量的商业生产的造影剂相比，来自预成核簇的造影剂能提供3到4倍高的MRI图像对比度。Helmut C?lfen指出了另一个优势:“在医学上，如果对比度已经足够，你可以使用更少的造影剂。”

在这项研究中，它的生产规模为2.5升。这对于基础科学来说是一个很大的量，因为基础科学的工作通常在毫升范围内进行。Helmut说:“使用的化学物质只需要几欧元。”这种新型造影剂可直接用于临床试验。