无创磁共振成像（MRI）能提供高分辨率软组织信息并实现三维成像，在胶质瘤早期诊断、治疗选择和预后评估中占有重要地位。但常规MRI 存在灵敏度较低，无法监测微小病变以及辨别“假阳性”等问题，在越来越重视精细化治疗的当今受到越来越明显的限制。多模态成像技术的融合，特别是 T1-T2 双模态成像策略可在同一台 MRI 设备上获得具有相同穿透深度和空间/时间分辨率的T1-T2 图像，可以实现信息的互相映证，从而提供更为准确的影像学信息，已经引起了研究人员的浓厚兴趣。而T1-T2 双模态成像的应用在很大程度上受限于T1-T2 双模态影像探针的性能。通常T1影像探针的尺寸较小，而T2影像探针的尺寸较大，如何将两种不同的组分整合到一个平台，同时避免相邻磁性组分间的互相干扰，使其拥有双高的T1-T2信号一直是本领域研究的热点和难点。此外，性能优良的T1-T2 影像探针通常是在高温或高压等苛刻条件下制备得到，后续还需多步修饰才能赋予其水分散性和多种生物功能。苛刻繁琐的制备方法是T1-T2 双模态影像探针至今局限在实验室研究而非临床应用的原因。
叶玲教授团队采用仿生合成方法，以牛血清白蛋白（BSA）为模板，在水中一步绿色制备出具有T1-T2 双模态成像功能的 KMnF3@BSA影像探针。该影像探针只含有一种顺磁元素，可避免T1和T2 组分之间的相互干扰和复杂的多步合成步骤，呈现出双高的 r1 和 r2弛豫性能。在原位脑胶质瘤的MRI中，不仅实现了在同一成像平台下的T1-T2 参数的交叉验证，而且通过合适的算法削弱了肿瘤外基质的信号干扰，进一步提高了肿瘤部位的信号强度，改善了MRI成像的精度，显著提高了对脑胶质瘤诊断的准确度。
该研究工作从仿生合成的角度去设计和制备性能优良的T1-T2 双模态影像探针，并成功应用于脑胶质瘤的双模态成像。为解决当前T1-T2双模态影像探针不同组分之间的干扰，提高MRI的灵敏度提供了新的设计思路，也为双模态影像探针的临床转化奠定了坚实基础。
一步绿色合成KMnF3@BSA用于脑胶质瘤的T1-T2 双模态MRI，呈现出改善的灵敏度。
本研究得到国家自然科学基金(81271639)资助。
叶玲，首都医科大学药学院教授，曾任教育部大学化学教学指导委员会委员。主要从事影像探针的设计、制备以及脑胶质瘤的多模态成像研究。以通讯作者在ACS Appl. Mater. Interfaces，Anal. Chem., Carbon, J. Mater. Chem. 等期刊发表英文论文30篇，获国家授权专利两项。曾主持国家自然基金面上项目和北京教委重点项目各一项。副主编第八版卫生部规划教材《有机化学》和参编第七版国家级规划教材《有机化学》及《医用基础化学》。
