华东师大学者提出新型纳米CT负造影剂概念

目前大多数CT造影剂（包括临床常用的碘剂），在CT扫描过程中均呈现高密度值，一般定义为CT正造影剂。然而遗憾的是，CT正造影剂不适用于精准检测成骨型骨肉瘤等具有高密度值的疾病；这是因为在CT扫描过程中，成骨型骨肉瘤中CT正造影剂与其附近的骨组织均产生类似的高CT值，导致CT影像难以区分骨肉瘤和骨组织。因此，传统观念认为，增强CT影像模式不适于精准诊断骨肉瘤。然而，在临床的肺部CT检测中，经常会发现肺部中充盈的气体与周围肋骨形成巨大CT值对比差异的现象；受启发于这一临床现象，科学家们设想，可否利用低CT密度值的气体类似物作为CT造影剂，特异性降低骨肉瘤的CT值，显著增大骨组织与骨肉瘤之间的对比度，进一步实现骨肉瘤的精准诊断。

基于此，华东师范大学化学与分子工程学院、上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室步文博教授联合复旦大学附属华山医院放射科姚振威教授、南京医科大学附属无锡人民医院放射科方向明教授，创新性地提出了新型纳米CT负造影剂的概念，实现了骨肉瘤的精准影像诊断。该新型CT负造影剂（HMSN@AB@PEG），是由表面修饰聚乙二醇的中空介孔二氧化硅装载氨硼烷的纳米球组成。该CT负造影剂到达肿瘤部位后，氨硼烷分子可以特异性响应肿瘤酸性微环境释放H₂，显著降低骨肉瘤的CT值，与周围骨组织的高CT值形成巨大的对比差异，进而实现骨肉瘤的精准检测。该工作系统研究了CT负造影剂在不同pH水溶液中，释放H₂的能力以及CT成像效果。荷瘤鼠的CT检测结果显示，与临床常用的CT正造影剂碘海醇相比，CT负造影剂可以显著降低骨肉瘤的CT值，增加骨肉瘤与周围骨组织的对比度，最终实现骨肉瘤的精准检测。值得一提的是，新型纳米CT负造影剂不但拓宽了CT影像模式用于精准检测高密度值类型疾病的应用范围，同时，也使得利用CT负造影剂检测无腔实体肿瘤成为可能。这类纳米CT负造影剂为重大恶性疾病的精准诊断和鉴别提供了新的研究思路，具有重要的研究意义和潜在的临床应用价值。

这一研究成果得到审稿专家的一致认可，并推荐快速发表于高水平学术期刊Advanced Science。论文第一作者为华东师范大学博士生孟宪福（导师：步文博），共同第一作者为复旦大学附属华山医院张华博士（导师：姚振威）；论文通讯作者为步文博教授（华东师范大学）、姚振威教授（复旦大学附属华山医院）和方向明教授（南京医科大学附属无锡人民医院）。

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Negative CT Contrast Agents for the Diagnosis of Malignant Osteosarcoma

Xianfu Meng, Hua Zhang, Meng Zhang, Baoming Wang, Yanyan Liu, Yan Wang, Xiangming Fang, Jiawen Zhang, Zhenwei Yao, Wenbo Bu

Adv. Sci, 2019, DOI: 10.1002/advs.201901214

导师介绍

步文博

https://www.x-mol.com/university/faculty/37842

姚振威

https://www.x-mol.com/university/faculty/39463