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【Adv.Mater.】ROS响应的有序组装和解组装技术，实现早期急性肝损伤模型中监测ROS水平 ​

简介 ​

本研究开发了一种基于反应性氧化物种（ROS）响应的磁性纳米颗粒（MNPs）有序组装技术，用于调节磁性粒子成像（MPI）信号。通过设计高性能MNPs和ROS敏感聚合物配体，实现了对组装结构的精确控制，能够在早期急性肝损伤模型中监测ROS水平。

摘要 ​

研究通过ROS响应的有序组装和解组装技术，实现了MPI信号的“开/关”调节。实验表明，这种探针能够在超低浓度下灵敏检测ROS水平变化，为ROS相关疾病的早期诊断提供了新方法。该技术首次将有序组装结构引入MPI信号调节，为下一代激活型MPI探针的开发提供了重要参考。

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研究结果与讨论 ​

  • RMNAs的设计与表征：通过合成双磁性核壳纳米颗粒（BMCSs）和ROS敏感聚合物配体，构建了具有高磁性性能的RMNAs。TEM和XRD分析确认了BMCSs的核壳结构及其磁性特性。

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  • 有序组装与信号调节：RMNAs的有序组装通过磁偶极相互作用实现，显著降低了MPI信号强度。在ROS存在下，RMNAs解组装，恢复了MPI信号。
  • ROS响应机制：通过磁化特性和动态磁化行为分析，验证了RMNAs的有序组装结构如何通过调节磁偶极相互作用影响MPI信号。

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  • 细胞水平ROS成像：在APAP处理的肝细胞中，RMNAs能够灵敏检测细胞外ROS水平，并显示出与APAP剂量相关的MPI信号变化。

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  • 生物安全性评估：RMNAs在体内表现出良好的生物相容性，无明显毒性，且在肝损伤区域具有良好的靶向性。
  • 早期急性肝损伤诊断：RMNAs能够在低剂量下实现高灵敏度的ROS成像，为早期急性肝损伤的诊断提供了新方法。

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结论 ​

本研究通过ROS响应的有序组装技术显著提升了MPI探针的性能，为ROS相关疾病的早期诊断提供了新平台，同时展示了有序组装结构在生物医学成像中的潜力。

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参考文献 ​

C. Huang, Q. Li, Q. Wang, Y. Du, B. Zhang, B. Wang, Z. Liang, G. Shi, J. Sun, J. Tian, F. Li, D. Ling, Responsive Ordered Assembly of Magnetic Nanoparticles for ROS Activatable Magnetic Particle Imaging. Adv. Mater. 2025, 2413968. https://doi.org/10.1002/adma.202413968