Polymer-Stabilized Lanthanide Fluoride Nanoparticle Aggregates as Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging and Computed Tomography
Notice bibliographique
Résumé
Poly(acrylic acid) consisting of 25 monomer units (PAA 25 ) was used to stabilize nanoparticle aggregates (NPAs) consisting of either NaGdF 4 or 50/50 mixtures of GdF 3 and CeF 3 . The resulting polymer-stabilized nanoparticle aggregates (NPAs) were developed and tested for their application as contrast agents for magnetic resonance imaging (MRI) and computed tomography (CT). The PAA 25 -stabilized NPAs exhibit low polydispersity and are colloidally stable at concentrations of 40 mg/mL, while their sizes can be be controlled by choosing a specific ratio of Gd 3+ to Ce 3+ . Scanning transmission electron microscopy (STEM) reveals that NaGdF 4 NPAs possess an average diameter of 400 nm. High-resolution STEM and powder X-ray diffraction (XRD) both show that these NPAs consist of a stable aggregate of smaller NPs, whose diameters are 20−22 nm. PAA 25 -stabilized NPAs consisting of a 50/50 mixture of GdF 3 and CeF 3 possess an average diameter of 70 nm, while the fundamental unit size is estimated to be 10−12 nm in diameter. The PAA 25 -stabilized GdF 3 /CeF 3 NPAs possess mass relaxivities of 40 ± 2 and 30 ± 2 s −1 (mg/mL) −1 at 1.5 T and 3.0 T, respectively. Their effectiveness as contrast agents for CT X-ray imaging at various X-ray energies was also tested and compared to that of equivalent mass concentrations of Gd 3+ -diethylene triamine pentaacetic acid (Gd 3+ -DTPA) and iopromide. Gd-based NPAs exhibit superior CT contrast to equal-mass concentrations of either iopromide or Gd 3+ -DTPA below 30 keV and above 50 keV. Finally, PAA 25 was functionalized by folic acid to explore targeted imaging. Confocal microscopy revealed that, by functionalizing the PAA 25 -stabilized NaGdF 4:Tb 3+ NPAs with ∼0.8 folates per polymer, binding and endocytosis occurred in SK-BR-3 human breast cancer cells. The utility of the PAA 25 -stabilized GdF 3 /CeF 3 NPAs for MRI is demonstrated in rat perfusion MRI experiments, where T 1 -weighted MRI images of equivalent concentrations of either Gd 3+ -DTPA or the above NPAs are directly compared. The high relaxivities provide an opportunity to conduct perfusion MRI experiments with significantly lower concentrations than those needed for current commercial agents.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».