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納米造影劑基於磁諧振技術，主要由兩種磁性材料組成，包括「開關材料」（磁性納米顆粒）和「顯影材料」（順磁性MRI造影劑），兩種材料之間的距離不同，核磁共振圖像的亮度也不同。兩種材料之間的臨界距離大於7納米時，開關材料對顯影材料的影響消失，順磁性造影劑在MRI圖像上充分顯影，此時相當於開關的「開」；當二者距離小於7納米時，順磁性顯影材料在MRI圖像上的狀態則是「關」。研究人員製造了一種足以探測實驗鼠體內癌症的造影劑。造影劑使用一種能夠被癌症代謝產物MMP-2酶切斷的生物材料連接「開關材料」和「顯影材料」，令兩種材料之間的初始距離低於7納米。顯影劑注入實驗鼠組織后，如果組織中存在癌變，兩種材料之間的連接將會被MMP-2酶切斷，導致兩種材料分離，MRI圖像會將病灶區域顯示為高亮度。使用納米造影劑技術，MRI檢查能夠顯示腫瘤的存在和具體分佈，還可以通過圖像揭示癌組織中MMP-2酶的濃度，獲得癌變分期等進一步信息。研究人員相信，該技術作為一種全新的生物感測器，還將解決更多的生物和醫學課題。現該團隊正在開發更安全、更智能的多任務造影劑，以同時記錄和解釋多個生物學靶標。MRI問世至今已有近40年歷史，成為一種主要的非侵入式診斷技術。MRI診斷中廣泛使用造影劑，以提高圖像可辨識性。