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Magnetite- and Iodine-Containing Nanoemulsion as a Dual Modal Contrast Agent for X-ray/Magnetic Resonance Imaging

Authors :
Christophe A. Serra
Thierry F. Vandamme
Laurent Lemaire
Sylvie Begin-Colin
Francis Perton
Florence Franconi
Halina Anton
Nicolas Anton
Nadia Messaddeq
Hélène Libouban
Manuela Chiper
Justine Wallyn
Damien Mertz
Conception et application de molécules bioactives (CAMB)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS)
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Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)
Institut de chimie et procédés pour l'énergie, l'environnement et la santé (ICPEES)
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Plate-forme de Recherche en Imagerie et Spectroscopie Multi-modales (PRISM [SFR ICAT - UA])
SFR UA 4208 Interactions Cellulaires et Applications Thérapeutiques (ICAT)
Université d'Angers (UA)-Université d'Angers (UA)
Micro et Nanomédecines Translationnelles (MINT)
Université d'Angers (UA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Biotechnologie et signalisation cellulaire (BSC)
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Groupe d'Études Remodelage Osseux et bioMatériaux (GEROM)
Université d'Angers (UA)
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Laboratoire de Bioimagerie et Pathologies (LBP)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
ACS Applied Materials & Interfaces, ACS Applied Materials & Interfaces, Washington, D.C. : American Chemical Society, 2018, 11 (1), pp.403-416. ⟨10.1021/acsami.8b19517⟩
Publication Year :
2018
Publisher :
HAL CCSD, 2018.

Abstract

Noninvasive diagnostic by imaging combined with a contrast agent (CA) is by now the most used technique to get insight into human bodies. X-ray and magnetic resonance imaging (MRI) are widely used technologies providing complementary results. Nowadays, it seems clear that bimodal CAs could be an emerging approach to increase the patient compliance, accessing different imaging modalities with a single CA injection. Owing to versatile designs, targeting properties, and high payload capacity, nanocarriers are considered as a viable solution to reach this goal. In this study, we investigated efficient superparamagnetic iron oxide nanoparticle (SPION)-loaded iodinated nano-emulsions (NEs) as dual modal injectable CAs for X-ray imaging and MRI. The strength of this new CA lies not only in its dual modal contrasting properties and biocompatibility, but also in the simplicity of the nanoparticulate assembling: iodinated oily core was synthesized by the triiodo-benzene group grafting on vitamin E (41.7% of iodine) via esterification, and SPIONs were produced by thermal decomposition during 2, 4, and 6 h to generate SPIONs with different morphologies and magnetic properties. SPIONs with most anisotropic shape and characterized by the highest r2/ r1 ratio once encapsulated into iodinated NE were used for animal experimentation. The in vivo investigation showed an excellent contrast modification because of the presence of the selected NEs, for both imaging techniques explored, that is, MRI and X-ray imaging. This work provides the description and in vivo application of a simple and efficient nanoparticulate system capable of enhancing contrast for both preclinical imaging modalities, MRI, and computed tomography.

Details

Language :
English
ISSN :
19448244 and 19448252
Database :
OpenAIRE
Journal :
ACS Applied Materials & Interfaces, ACS Applied Materials & Interfaces, Washington, D.C. : American Chemical Society, 2018, 11 (1), pp.403-416. ⟨10.1021/acsami.8b19517⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....b4459522d578dcbc75efa0568018c8a9
Full Text :
https://doi.org/10.1021/acsami.8b19517⟩