سنتز و ارزیابی نانوذرات هسته- پوسته فریت-مس یه عنوان عامل کنتراست منفی در تصویربرداری رزونانس مغناطیسی

نانوذرات مغناطیسی (mnp) به عنوان عوامل کنتراست در تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (mri) و چارچوب های آلی فلزی (mof) به دلیل تخلخل بالا و ساختار قابل تنظیم به عنوان نانوحامل های دارو و عوامل کنتراست جدید در زیست پزشکی ظهور کرده اند. طراحی نانوپلتفرم‌های کارآمد که از خواص ترکیبی هر دو جزء mnp و mof بهره مند باشد از اهمیت بالایی برخوردار است.در این پژوهش، یک روش سنتز درجا جهت ساخت نانوکامپوزیت هسته-پوسته متخلخل cu-ferrite@mof با هدف طراحی عامل کنتراست mri گزارش کرده ایم. ابتدا نانوذراتcu-ferrite با روش هیدروترمال ساخته شد، سپس با افزودن اسید فوماریک به نانوذرات، جزء f0 آن فعال شده و در پی آن هسته‌زایی mofالقا می گردد. نهایتا هسته cu-ferrite با پوسته کریستالیmof پوشانده شده و ساختار mof@cu-ferrite شکل می‌گیرد. نانوکامپوزیت mof@cu-ferrite دارای ویژگی هایی همچون تخلخل بالا، سایت‌های عملکردی سطحی متعدد، پایداری کریستالی خوب، سمیت پایین فلزی مس، پراکندگی عالی در آب، خاصیت مغناطیسی بالا و قیمت ارزان می باشد. جهت بررسی اثر نانوکامپوزیت mof@cu-ferrite در میزان شدت سیگنال mri ثبت شده، تصاویر وزن t2 به وسیله ی دستگاه mri برای غلظتهای گوناگون آهن از نانوکامپوزیت مغناطیسی به دست آمد. افزایش غلظت آهن در نمونه ها با تغییر شدت سیگنال همراه بود. همچنین نرخ آسایش عرضی r2 برای غلظت های مختلف آهن برابر با mm^-1s^-1 504.7 بدست آمد. نتایج نشان داد نانوذرات مغناطیسی cu-ferrite با پوشش mof پتانسیل بالقوه ای به عنوان عامل کنتراست منفی در mri دارند و با کاهش زمان آسایش t2 سبب تغییر شدت کنتراست در تصویربرداری رزونانس مغناطیسی می شوند.

synthesis and evaluation of core-shell copper-ferrite nanoparticles as negative contrast agents in magnetic resonance imaging

magnetic nanoparticles (mnps) have emerged as contrast agents in magnetic resonance imaging (mri) and metal-organic frameworks (mofs) due to their high porosity and adjustable structure, serving as drug carriers and new contrast agents in biomedicine. designing efficient nanoplatforms that leverage the combined properties of both mnps and mofs is of great importance.in this study, we introduce a simple in-situ synthesis method for a mesopore core-shell nanocomposite structure of mof@cu-ferrite. initially, cu-ferrite nanoparticles were synthesized using a hydrothermal method. subsequently, the addition of fumaric acid to the cu-ferrite nanoparticles activated the f0 component, inducing mof nucleation. as a result, the cu-ferrite core was gradually covered with a crystalline mof shell, forming the mof@cu-ferrite structure. the mof@cu-ferrite nanocomposite is characterized by high porosity, numerous accessible surface functional sites, good crystalline stability, low toxicity of copper, excellent water dispersion, high magnetic properties, and cost-effectiveness. this study investigates the effect of the mof@cu-ferrite nanocomposite on the mri signal intensity. t2-weighted images were obtained using mri scanner at various iron concentrations of the magnetic nanocomposite, showing a significant change in signal intensity with increasing iron concentration. the transverse relaxivity rate (r2) for different iron concentrations was found to be 504.7 mm-1s-1. the results showed that cu-ferrite magnetic nanoparticles coated with mof have significant potential as negative contrast agents in mri, reducing t2 relaxation time and improve contrast intensity in mr images.