نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران

نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران

ساخت و آزمایش تجربی تأثیر نانوذرات تری اکسید تنگستن با پوشش التراویست در تصویربرداری توموگرافی رایانه‌ای به‌عنوان یک ماده کنتراست‌زا

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی پزشکی، دانشکده فنی و مهندسی، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران
2 مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران
چکیده
یکی از روش‌های اصلی در پزشکی تشخیصی، تصویربرداری توموگرافی رایانه‌ای است. با توجه به وجود مشکلات متعدد در استفاده از ید به‌عنوان اولین ماده کنتراست‌زا، توسعه نانوذرات کنتراست‌زا که مزیت چشمگیری نسبت به مولکول‌های ید دارند، مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه نانوذرات تری اکسید تنگستن به‌منظور بهبود کنتراست تصاویر توموگرافی رایانه‌ای به روش هم رسوبی ساخته شدند و برای پایداری و افزایش کنتراست، از التراویست به‌عنوان پوشش استفاده شد. برای تعیین مشخصه‌های نانوذرات تری اکسید تنگستن، آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، آزمون پراش پرتوایکس، مغناطیس سنجی نمونه ارتعاشی و پراکندگی نور دینامیکی و پتانسیل زتا انجام گردید. در نتایج آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی، ریخت‌شناسی نانوذرات شبه کروی به دست آمده است. نتایج تحلیل پراش پرتوایکس نشان داد که نانوذرات دارای فرمول شیمیایی WO3 ، بیشترین هم‌خوانی را با ساختار بلوری مونوکلینیک با کد مرجع JCPDSNO.43-1035 دارد. بررسی آزمون مغناطیس‌سنج، نمونه ارتعاشی نانوذرات را فرومغناطیس معرفی نموده و پتانسیل زتا سوسپانسیون 2±25 میلی ولت و پراکندگی نور دینامیکی را 7/383 و 2/2616 نانومتر به دست آورده است. با توجه به اعداد بدست آمده از پردازش تصاویر توموگرافی رایانه ای، 292  و 184 درصد افزایش روشنایی برای ماده تری اکسید تنگستن به ترتیب تولید شده در دمای 100 و 80  درجه سلسیوس نسبت به ماده ید مشاهده شد. بنابراین این مطالعه نشان می‌دهد، نانوذره‌ تولید شده می‌تواند گزینه مناسبی برای تصویربرداری با ماده کنتراست‌زا بوده و تشخیص را برای پزشکان سهولت بخشد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] MariaVittoria S., AhadAbidBS M., GiseleMatheus MD, Current Radiographic Iodinated  Contrast Agents, Magnetic Resonance Imaging Clinics of North America, 25(4): 697-704 (2017).
[2] Zarrini M., Seilanian Toosi F., Davachi B., Nekooei S., Natural Oral Contrast Agents for Gastrointestinal Magnetic Resonance Imaging. Reviews in Clinical Medicine2(4): 200-204(2015).
[3] Yu-Dong Xiao R.P., Jun L., Cong M., Zi-Shu Zh., MRI Contrast Agents: Classification and Application (Review)., molecular medicine, 38: 1319-1326 (2016).
[4] Cheng Li H.H., Rongli C., Juan L., Xihong G., Huanli Y., Bing L., Binggang X., Ying L., Shuaichao L., Jinquan D., Gengmei X., Baoyun S., Fluorescent Activatable Gadofullerene Nanoprobes as NIR-MR Dual-Modal in Vivo Imaging Contrast Agent, Colloids and Surfaces B:Biointerfaces, 171: 159-166 (2018).
[5] فرخ‌زاده م.، کورکی ه.، افضلی, د.، مدیری س.، بررسی ریز ساختار داربست زیستی تشکیل شده از نانوالیاف پلی‌وینیل الکل از داده‌های کلی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 40(3): 49 الی 59 (1400).
[6] Farsi M., Asefnejad A., Baharifar H., A Hyaluronic Acid/PVA Electrospun Coating on 3D Printed PLA Scaffold for Orthopedic Application. Prog Biomater, 11: 67–77 (2002).
[7] استادزاده ع.، حکمتی ا.ه.، قاضی سعیدی ر.، رشیدی ا.، اسکندرنژاد ص.، تأثیر شرایط تولید بر ویژگی‌های الیاف آلجینات خالص و دارای دارو به روش ترریسی اتوماتیک، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، 41(1): 303 الی 312 (1401).
[8] فرشی ازهر ف.، اولاد ع.، جعفرپور م.، تهیه سامانه­ های نانو چندسازه‌ای بر پایه پلیمرهای طبیعی و خاک رس به منظور رهایش کنترل شده داروی ضد سرطان سیس پلاتین، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 40(4): 1 الی 19 (1400).
[9] Jiri Kudr Y.H., Lukas R., Zbynek H., Mirko C.,Vojtech A., Ondrej Zitka., Magnetic Nanoparticles: From Design and Synthesis to Real World Applications. Nanomaterials, 1-28 (2017).
[11] Ghayour H., Abdellahi M., Ozada N., Jabbrzare S., Khandan A., Hyperthermia Application of Zinc Doped Nickel Ferrite Nanoparticles, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 111: 464-472 (2017).
[12] Michael E., Huber I.P., Bernhard S., Axel B., Eike N., Eckart F., Peter B., Fabio M., Friedrich M.C., Matthias S., Performance of a New Gadolinium-Based Intravascular Contrast Agent in Free-Breathing Inversion-Recovery 3D Coronary MRA. Wiley InterScience,. Magnetic Resonance in Medicine, 49: 115–121 (2003).
[13] Khademi S., Kharrazi S., Amini S.M., Shakeri-Zadeh A., Ay M.R., Ghadiri H., Evaluation of Size, Morphology, Concentration, and Surface Effect of Gold Nanoparticles on X-Ray Attenuation in Computed Tomography.. Phys Med, (1120-1797): 127-133 (2018).
[14] Anshuman Jakhmola N.A., Anton H., Messaddeq N., Hallouard F., Klymchenko A., Mely Y., Thierry F.V., Poly-ε -Caprolactone Tungsten Oxide Nanoparticles as a Contrast Agent for X-Ray Computed Tomography.Biomaterials, biomaterials, 35: 2981-2986 (2014).
[15] Joyce T., A.G.C., Valerie L., Pat Z., Michael M., Yuman F., Peter J.A., Gold Nanoparticles Provide Bright Long-Lasting Vascular Contrast for CT Imaging. AJR 200: 1347-1351(2012).
[16] Hui L., H.W., Rui Guo, Xueyan Cao, Jinglong Zhao, Yu Luo, Mingwu Shen, Guixiang Zhang., Xiangyang Shi., Size-Controlled Synthesis of Dendrimer-Stabilized Silver Nanoparticles for X-Ray Computed Tomography Imaging Applications. Polym Chem, 10: 1677–1683 (2010).
[17] Peter J. Bonitatibus, J., Andrew S. Torres., Gregory D. Goddard., Paul F. FitzGerald., Amit M. Kulkarni., Synthesis, Characterization, and Computed Tomography Imaging of a Tantalum Oxide Nanoparticle Imaging Agent. chem. commun, 46: p. 8956–8958 (2010).
[18] Oded Rabin., J.M.P., Jan Grimm., Gregory Wojtkiewicz., Ralph Weissleder., An X-ray Computed Tomography Imaging Agent Based on Long-Circulating Bismuth Sulphide Nanoparticles, Nature Mater, 5: 118–122 (2006).
[19] Kathryn E. DeKrafft., W.S.B., Laurel M. Burk., Otto Z. Zhoub., Wenbin Lin., Zr- and Hf-Based Nanoscale Metal–Organic Frameworks as Contrast Agents for Computed Tomography, Material Chemistry, 22: 18065–18672 (2012).
[20] Anshuman Jakhmola, N.A., Thierry F. Vandamme., Inorganic Nanoparticles Based Contrast Agents for X-ray Computed Tomography. Advanced Healthc Mater, 1(4): 413-431 (2012).
[21] Peter J. Bonitatibus Jr., Andrew S. Torres., Binil Kandapallil, Brian D. Lee, Greg D. Goddard, Robert E. Colborn., Michael E.M., Preclinical Assessment of a Zwitterionic Tantalum Oxide Nanoparticle X-ray Contrast Agent. American Chemical Society, 6(8): 6650–6658 (2012).
[22] Firouzi M., Poursalehi R., Delavari H., Fakhredin S., Oghabian M.A., Chitosan Coated Tungsten Trioxide Nanoparticles as a Contrast Agent for X-Ray Computed Tomography. International Journal of Biological Macromolecules, 98: 479-485 (2017).
[23] Rafie Johan M., Si-Wen K., Hawari N., Azri Khalisah Azna N., "Synthesis and Characterization of Copper I) Iodide Nanoparticles via Chemical Route." Int. J. Electrochem. Sci, 7: 4942-4950 (2012).
[24] Jeffrey R.A., Katherine D.C., Yi Q., David G.K., Jennifer L.W., Cristian T.B., Dual-Energy CT Imaging of Tumor Liposome Delivery After Gold Nanoparticle-Augmented Radiation Therapy, Theranostics, 8(7): 1782-1797 (2018).
[25] Ali K., Jan T., Iqbal J., Ahmad I., Wan D., S.Z. Ilyas, Structural, Magnetic and Electromagnetic Wave Absorption Properties of WO3–CuFe2O4: A Novel Nanocomposite, J. Mater. Sci. Mater. Electron, 28: 10330–10337 (2017).