Spin–Lattice Relaxation and Diffusion Processes in Aqueous Solutions of Gadolinium-Based Upconverting Nanoparticles at Different Magnetic Fields


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

We investigated the influence of gadolinium (Gd)-based upconverting nanoparticles (UCNPs) on water spin–lattice relaxation (T1) and diffusion at different magnetic field strengths (0.4 T and 9.4 T). Our findings show that smaller NPs (12 nm compared to 19 nm) were more favourable for proton relaxivity. We also demonstrate that using simplified Solomon–Bloembergen–Morgan (SBM) model we can associate two measured diffusion coefficients with processes occurring near the surface of UCNPs and in bulk water. Using the relationship between relaxation and diffusion, we can estimate not only the total impact of NPs on relaxation of water molecules, but also the impact on relaxation of local water molecules, directly connected to paramagnetic Gd3+ ions in NPs. Different magnetic field strengths did not alter the spin–lattice relaxivity of NPs. This suggests that Gd-based UCNPs could be developed into high-performance multimodal magnetic resonance imaging contrast agents working over a broad range of imaging field strengths used in clinical routine.

Об авторах

Kristina Kristinaityte

Faculty of Physics, Vilnius University

Автор, ответственный за переписку.
Email: kkristinaityte@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4778-4685
Литва, Sauletekio 9-3, Vilnius, 10222

Tomasz Zalewski

NanoBioMedical Center, Adam Mickiewicz University

Email: kkristinaityte@gmail.com
Польша, Umultowska 85, Poznan, 61-614

Marek Kempka

NanoBioMedical Center, Adam Mickiewicz University

Email: kkristinaityte@gmail.com
Польша, Umultowska 85, Poznan, 61-614

Simas Sakirzanovas

Faculty of Chemistry and Geosciences, Vilnius University

Email: kkristinaityte@gmail.com
Литва, Naugarduko 24, Vilnius, 10222

Dovile Baziulyte-Paulaviciene

Faculty of Chemistry and Geosciences, Vilnius University

Email: kkristinaityte@gmail.com
Литва, Naugarduko 24, Vilnius, 10222

Stefan Jurga

NanoBioMedical Center, Adam Mickiewicz University

Email: kkristinaityte@gmail.com
Польша, Umultowska 85, Poznan, 61-614

Ricardas Rotomskis

Faculty of Physics, Vilnius University; Laboratory of Biomedical Physics, National Cancer Institute

Email: kkristinaityte@gmail.com
Литва, Sauletekio 9-3, Vilnius, 10222; Vilnius

Nomeda Valeviciene

Faculty of Medicine, Vilnius University

Email: kkristinaityte@gmail.com
Литва, Santariskiu 2, Vilnius, 08661

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Springer-Verlag GmbH Austria, part of Springer Nature, 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».