动脉粥样硬化是一种复杂的疾病，可导致心肌梗死和缺血性中风。尽管这种疾病很严重，但由于缺乏有效的诊断工具，诊断斑块性质仍然具有挑战性。传统的诊断方案缺乏特异性，无法预测动脉粥样硬化病变的类型和斑块破裂的风险。通过仔细设计纳米颗粒的物理化学性质，可以在包括磁共振成像在内的各种成像技术中调节纳米颗粒的生物相互作用和对比度。然而，很少有针对动脉粥样硬化不同特征的纳米颗粒之间的比较研究实例来提供有关斑块发育阶段的信息。有鉴于此，西班牙巴斯克科学基金会Susana Carregal-Romero和Jesús Ruiz-Cabello对不同特征的纳米颗粒之间的动脉粥样硬化成像性能进行了系统的比较研究。

本文要点

（1）Gd（III）掺杂的无定形碳酸钙纳米颗粒由于其高磁共振对比度和物理化学性质，是进行比较研究的有效工具。在动脉粥样硬化的动物模型中，作者比较了三种类型的纳米颗粒的成像性能：裸无定形碳酸钙和用配体阿仑膦酸盐（用于微钙化靶向）和三甘露聚糖（用于炎症靶向）功能化的纳米颗粒。

（2）研究证实了Gd（III）的稳定性和化学修饰后纳米颗粒无定形结构，以及配体功能化纳米颗粒的靶向能力。使用MRI和同步加速器XRF组织分析，作者证明阿仑膦酸盐功能化的纳米颗粒为动脉粥样硬化成像提供了特异性，而裸露的纳米颗粒最初积聚在斑块中，但随着时间的推移会被冲走。三甘露聚糖配体的研究结果显示，在动脉粥样硬化斑块进展的早期阶段，此类材料的积累效率较低。

（3）研究结论表明，配体和靶组织之间的高结合亲和力对于克服吸附在主动脉内皮处的纳米颗粒的清除至关重要。阿仑膦酸盐配体对钙化的亲和力允许纳米颗粒随着时间的推移在动脉粥样硬化斑块中积累，导致MRI中的噪声比信号显著增加。研究结合了非侵入性MRI、体外靶向研究和XRF的先进离体分析，以解读纳米颗粒和生物系统之间的相互作用，从而对动脉粥样硬化病变进行有效的靶向成像，并有望在未来进行早期诊断和斑块脆弱性评估。

Lydia Martínez-Parra, et al. A Comparative Study of Ultrasmall Calcium Carbonate Nanoparticles for Targeting and Imaging Atherosclerotic Plaque. ACS Nano. 2023

DOI：10.1021/acsnano.3c03523

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c03523