Ultra-wide range field-dependent measurements of the relaxivity of Gd1−xEuxVO4 nanoparticle contrast agents using a mechanical sample-shuttling relaxometer

Autor: Chou, Ching-Yu, Abdesselem, Mouna, Bouzigues, Cedric, Chu, Minglee, Guiga, Angelo, Huang, Tai-Huang, Ferrage, Fabien, Gacoin, Thierry, Alexandrou, Antigoni, Sakellariou, Dimitris
Přispěvatelé: Structure et Dynamique des Biomolécules (LBM-E3), Laboratoire des biomolécules (LBM UMR 7203), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Département de Chimie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Département de Chimie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Structure et Dynamique par Résonance Magnétique (LCF) (LSDRM), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Optique et Biosciences (LOB), École polytechnique (X)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Academia Sinica, Laboratoire de physique de la matière condensée (LPMC), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Département de Chimie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Département de Chimie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-École polytechnique (X), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), HAL-UPMC, Gestionnaire
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Scientific Reports
Scientific Reports, 2017, 7, pp.44770. ⟨10.1038/srep44770⟩
Scientific Reports, Nature Publishing Group, 2017, 7, pp.44770. ⟨10.1038/srep44770⟩
ISSN: 2045-2322
DOI: 10.1038/srep44770⟩
Popis: The current trend for Magnetic Resonance Imaging points towards higher magnetic fields. Even though sensitivity and resolution are increased in stronger fields, T1 contrast is often reduced, and this represents a challenge for contrast agent design. Field-dependent measurements of relaxivity are thus important to characterize contrast agents. At present, the field-dependent curves of relaxivity are usually carried out in the field range of 0 T to 2 T, using fast field cycling relaxometers. Here, we employ a high-speed sample shuttling device to switch the magnetic fields experienced by the nuclei between virtually zero field, and the center of any commercial spectrometer. We apply this approach on rare-earth (mixed Gadolinium-Europium) vanadate nanoparticles, and obtain the dispersion curves from very low magnetic field up to 11.7 T. In contrast to the relaxivity profiles of Gd chelates, commonly used for clinical applications, which display a plateau and then a decrease for increasing magnetic fields, these nanoparticles provide maximum contrast enhancement for magnetic fields around 1-1.5 T. These field-dependent curves are fitted using the so-called Magnetic Particle (MP) model and the extracted parameters discussed as a function of particle size and composition. We finally comment on the new possibilities offered by this approach. ispartof: Scientific Reports vol:7 pages:1-12 ispartof: location:England status: published
Databáze: OpenAIRE
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