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Size-tunable NaGdF4 nanoparticles as T2 contrast agents for high-field magnetic resonance imaging

机译：尺寸可调的NaGdF 4 纳米粒子作为 T 2 造影剂，用于高场磁共振成像

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It is important to get high-quality magnetic resonance images at high magnetic field (>3 T) for medical diagnoses. However, the efficiency of the commonly used magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents (CAs) always decrease with the increasing of magnetic field intensity. Thus, it is necessary to design MRI CAs with high relaxivity at high magnetic field. In this study, the hydrophilic and biocompatible NaGdF4@SiO2 nanoparticles (NPs) were feasibly synthesized and exhibited highly effective T2 contrast imaging at 7 T magnetic field. Furthermore, the obtained NPs had a higher r2/r1 value than the other typical T2 CAs (such as Dy-based NPs and Fe-based NPs) at high magnetic field. The observed large r2 of the current NaGdF4@SiO2 was mainly ascribed to the increased particle sizes. For in vivo application, 250 nm NaGdF4@SiO2 (with the highest relaxivity) as T2-weighted MRI CAs was further assessed. Toxicity studies demonstrated that NaGdF4@SiO2 NPs exhibited little toxicity both in vitro and in vivo. Therefore, NaGdF4@SiO2 NPs with appropriate size could be used as high-performance T2 CAs in the high magnetic field.
机译：重要的是要在高磁场（> 3 T）下获得高质量的磁共振图像，以进行医学诊断。但是，常用的磁共振成像（MRI）造影剂（CAs）的效率总是随着磁场强度的增加而降低。因此，有必要设计在高磁场下具有高弛豫度的MRICA。在这项研究中，亲水性和生物相容性的NaGdF 4 @SiO 2 纳米粒子（NPs）的合成和展示在7 T磁场下进行高效的 T 2 对比成像。此外，获得的NP具有较高的 r 2 / r 1 值比其他典型的 T 2 CAs（例如，基于Dy的NP和基于Fe的NP）在高磁场下领域。观察到的当前NaGdF 4 @SiO 的大 r 2 2 主要归因于粒径的增加。对于体内应用，使用250 nm NaGdF 4 @SiO 2 （带有最高弛豫度），进一步评估了 T 2 加权MRICA。毒性研究表明，NaGdF 4 @SiO 2 NP在体外 均无毒性>和 in vivo 。因此，具有适当尺寸的NaGdF 4 @SiO 2 NP可以用作高性能 T 2 高磁场中的CA。

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