化工仪器网手机版
移动端访问更便捷
我国在超灵敏磁共振分子影像研究方面取得重要进展
2026年09月21日 11:11:53
来源：化工仪器网 点击量：4859
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员周欣研究团队，在磁共振分子影像研究方面取得重要进展，实现超极化129Xe磁共振信号化学-物理级联增强6个量级。
与其他分子影像学方法不同的是，磁共振分子影像学无需注射放射性或含有重金属的外源性造影剂，就能在活体状态下对人体组织中的各类内源性分子的空间分布进行无创精准检测，从而为疾病早期发现和精准诊断带来更安全的手段。
就在近日，我国科研团队在磁共振分子影像研究方面取得重要进展。中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员周欣研究团队，发展多配体工程策略构建多配体金属有机框架(MTV‑MOFs)材料。在超极化129Xe物理增强信号的基础上，通过精准调控金属有机框架(MOFs)材料孔道微环境与129Xe相互作用，借助超极化129Xe化学交换饱和转移技术(Hyper‑CEST)，实现超极化129Xe磁共振信号化学-物理级联增强6个量级，助推MOFs材料应用于超灵敏磁共振分子影像的发展进程，拓宽其在生物医学领域的应用范围。相关研究成果发表在《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)上。
超极化129Xe MRI是一种高灵敏度、无背景干扰的成像技术，已用于肺部重大疾病的检测。周欣研究员带领的超灵敏磁共振研究团队，基于自主研发的超极化技术，将信号增强十万倍以上，并成功研制出全球首套“人体肺部气体MRI系统”。该系统已获国家三类创新医疗器械注册证，并在全国十余家三甲医院临床应用，为慢阻肺、肺癌等疾病的早期筛查与无创评估提供了国际领先的技术方案。
将超极化129Xe通过分子笼进行有效封装与富集，然后结合Hyper-CEST技术，可进一步提升检测灵敏度，实现对痕量目标物的超灵敏检测。目前，常用129Xe分子笼面临129Xe捕获效率低、笼内信号弱等问题。因此，开发新型129Xe分子笼、增强笼内129Xe信号强度，对于推动超灵敏磁共振分子影像技术向临床实际应用迈进具有重要的现实意义。
本研究中，研究团队创新性的提出了多有机配体工程策略，在原子尺度上调控孔道极性、氢键网络，从而精准调控129Xe-MOF相互作用，进而增强129Xe信号。研究团队以水稳定性优异的CAU‑1为骨架，采用多配体策略，将2-羟基对苯二甲酸和2-氨基对苯二甲酸配体整合至同一MOF晶格，构筑系列CAU‑1‑(OH)x‑(NH2)1-x多组分MOF。通过调控两类配体的摩尔比例，在孔道内搭建协同氢键网络，实现孔道微环境以及129Xe-MOF主‑客体相互作用的连续调控。
研究表明，当羟基与氨基配体配比为1:1时，得到的CAU‑1‑(OH)0.5‑(NH2)0.5信号增强效果最佳，其Hyper‑CEST信号最高可达单组分CAU‑1的65倍，呈现“1+1>2”的协同增强效应。多种表征手段与理论计算证实，多配体工程构建的协同氢键网络能够适度抑制水分子进入孔道，形成适宜的孔道结合环境，平衡129Xe吸附能力与化学交换过程，进而实现磁共振信号的大幅提升。
细胞实验显示，CAU‑1‑(OH)0.5‑(NH2)0.5可被A549肺腺癌细胞内吞，进入活细胞后，仍具有较强的129Xe捕获能力，在活细胞内实现Hyper-CEST分子成像。细胞MRI表明，采用多配体工程策略可在原子尺度上精准调控MOF孔道的化学环境，使其更适用于在生物体系中捕获129Xe原子，从而增强其129Xe MRI信号，具备生物医学应用的潜力。
素材来源：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
相关阅读 Related Reading
查看更多+-
中标总额5951.76万元！天津大学2026年科研仪器采购项目集中落地
据化工仪器网不完全统计，2026年1月1日-9月29日，天津大学完成42台/套科研仪器设备采购，中标金额达5951.76万元。2026-09-29 13:50:47 -
预算超8300万元 中国科学院上海有机化学研究所采购大批科研设备
中国科学院上海有机化学研究所发布大批仪器采购意向，预算总金额8366.28万元。2026-09-24 09:29:09 -
中国科学院过程工程研究所委托东方国际招标有限责任公司组织公开招标，采购多频率电子顺磁共振波谱仪，预算820万元。2026-09-23 14:07:28
-
质谱、磁共振等设备入选！首台（套）重大技术装备保险补偿项目资格评审结果公示
9月9日，工业和信息化部装备工业二司公示首台(套)重大技术装备保险补偿项目资格评审结果，涵盖高端能源装备、先进轨道交通装备、高性能...2026-09-14 10:20:24 -
总预算超1.15亿元！安庆市第一人民医院释放医疗设备采购意向
安庆市第一人民医院近期对外公示医疗设备采购意向，预算金额达11529万元。2026-09-14 09:13:56
版权与免责声明
- ①凡本网注明“来源：化工仪器网”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-化工仪器网合法拥有版权或有权使用的作品，未经本网授权不得转载、摘编或利用其他方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：化工仪器网”。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。
- ②本网转载并注明自其他来源（非化工仪器网）的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品第一来源，并自负版权等法律责任。
- ③如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
