Gadonanotube - Gadonanotube
Gadonanotubos são nanotubos de carbono contendo aglomerados superparamagnéticos de íons Gd 3+ . Eles são ímãs moleculares lineares e agentes de contraste eficientes para imagens de ressonância magnética (MRI). O termo gadonanotube foi introduzido em 2005.
Preparação
Devido ao seu grande momento magnético (µ 2 = 63 µ B 2 ), os íons Gd 3+ são os agentes de contraste de IRM mais populares. Eles são tóxicos em soluções aquosas, mas podem ser neutralizados por quelação ou encapsulando-os em nanotubos de carbono ou fulerenos , resultando em gadonanotubos e gadofulerenos . Os nanotubos preparados têm suas extremidades tampadas por carbono que impede seu preenchimento. Eles são abertos por um tratamento químico e / e ultrassônico, e suas paredes laterais são quimicamente modificadas (funcionalizadas) para conferir solubilidade em água e compatibilidade biológica. Em seguida, os nanotubos são sonicados em uma solução aquosa de GdCl 3 para formar gadonanotubos, onde o Gd 3+ forma aglomerados de 2–5 nm de diâmetro que contêm até 10 íons. O pequeno tamanho dos aglomerados é responsável pelo superparamagnetismo e pelas propriedades superiores de contraste de MRI dos gadonanotubos. O Gd não encapsulado é removido por lavagem repetida com água.
Propriedades e aplicativos
Os gadonanotubos são semelhantes aos gadofulerenos em estrutura e funcionalidade, mas são significativamente mais baratos e fáceis de preparar e têm propriedades magnéticas superiores. Para frequências de 20 a 100 MHz, sua taxa de relaxamento é de 3 a 6 vezes a dos gadofulerenos e cerca de 40 vezes a do Magnevist , um agente de contraste comum para ressonância magnética. Essa diferença é ainda maior em frequências mais baixas. A dispersibilidade dos gadonanotubos em água também foi significativamente aumentada, sem a necessidade de um surfactante, pelo revestimento da superfície do nanotubo com polímero de ácido poliacrílico (PAA). Os gadonanotubos revestidos com PAA provaram ser bons agentes de contraste de ressonância magnética quando dispersos em água em pH fisiológico com uma relaxividade de 150 mM −1 · s −1 por íon Gd 3+ a 1,5 T, e também foram usados para marcar com segurança osso porcino células-tronco mesenquimais derivadas da medula para imagens de ressonância magnética.