基于超分子设计的可激活磁共振成像研究进展

磁共振成像（MRI）是一种基于核磁共振现象的成像技术。由于其高组织穿透深度、无创成像、高空间分辨率和层析成像能力，MRI已被广泛用于临床诊断。在外部强磁场中，磁性原子核可以吸收具有特定的波长的射频脉冲，之后磁信号的弛豫过程可以用来进行成像。MRI技术的灵敏度较低，因此临床上通常会检测患者组织中的水的氢原子核产生的信号。此外，通过降低临近水分子的弛豫时间来增强信号特异性的MRI造影剂对于临床成像是必不可少的。造影剂的化学性质会影响MRI信号。因此，可以使用对酶活性、pH和温度等微环境响应的造影剂，来开发可激活的MRI探针。通过在细胞和分子水平上监测疾病相关的生理和病理过程，可激活的MRI探针有助于更好的诊断疾病。

超分子化学是主要研究非共价相互作用的研究领域，主要包括分子识别和自组装。其中涉及的动态可逆的非共价作用吸引了很多化学、生物学和材料科学领域研究人员的关注。超分子化学已被广泛应用于生物医药领域。利用非共价作用的动态可逆性质，很容易构筑一系列可激活的体系，包括可激活的荧光成像、光动力疗法和化学疗法（超分子化疗）。超分子化学也可用于构筑可激活MRI探针，其中造影剂形成聚集体或主客体复合物，引起弛豫时间的变化。当遇到特定的刺激引起造影剂聚集状态或者主客体结合的改变，导致MRI信号的变化。

近日，南开大学郭东升教授团队对基于超分子化学原理设计的可激活MRI探针进行了总结和探讨。通过自组装，可以开发对酶活性、pH值和氧化还原电位响应的MRI探针。通过分子识别，可以构筑对金属离子和多巴胺等小分子响应的MRI探针。作者强调了超分子策略用于构筑可激活MRI探针的优势，包括易于构建、响应灵敏和易于更换造影剂。最后，作者提出了该领域当前的挑战，探讨了可能的解决方法和未来发展趋势。相关综述近期在线发表在VIEW (DOI: 10.1002/VIW.20200059)上。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/VIW.20200059

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