日前,浙江大学对外公示两项核心发明专利的转让公示,拟将两项核磁共振对比剂专利通过挂牌交易的定价方式进行转让,转让总价为40万元。根据专利说明书的信息,两项专利或为同一核心技术在不同国家和地区的知识产权布局,该专利成果的核心价值在于突破了传统磁共振对比剂的技术局限,所制备的无钆T1成像对比剂具有生物毒性极低、生物相容性优良的特点,是诊断影像学领域的重要技术突破。专利的发明人为孙继红及其团队。
孙继红:浙江大学医学院附属邵逸夫医院放射科主任医师,教授,医学博士,博士生导师,科室副主任。浙江省卫生领军人才,中华放射学分会分子影像学组委员,中华放射学分会继续教育工作委员会委员,中国认知学会分子影像分会理事,浙江省发明协会靶向治疗专业委员会副主任,浙江省放射学会委员,浙江省数理医学学会人工智能影像与介入医学专业委员会副主委,浙江省数理医学学会肝病学专业委员会常委。一直从事医学影像学的临床和科研工作,擅长腹部疾病的影像诊断,并开展基于新型纳米对比剂的磁共振分子成像研究及转化医学研究。在国内外发表文章超过20篇,其中11篇SCI论文中6篇为第一作者,1篇为通讯作者;主持国家自然基金一项,作为骨干成员主参科技部973课题及十二五课题各1项,主持省部级课题4项,获国家发明专利1项。在国内外发表文章超过20篇,其中11篇SCI论文中6篇为第一作者,1篇通讯作者;作为骨干成员主参科技部973课题及十二五课题各1项,主持省部级课题4项,获国家发明专利1项,2010年及2012年获北美放射年会分子成像奖。
磁共振成像(MRI)基于核磁共振原理,借助外加高频梯度磁场检测体内电磁波信号,进而绘制组织器官内部结构图像。因其具有无创性、高分辨率的特点,且能够清晰呈现软组织信息,故而成为临床核心诊断技术之一。
然而,正常组织与病变组织之间的天然对比度较低,超过30%的临床诊断需要依靠磁共振对比剂。其核心作用在于改变局部磁场环境,增强目标组织与周围组织的信号差异,从而帮助医生精准识别病变的位置、范围及性质,是提高MRI诊断准确性的关键前提。
目前临床上主流使用及辅助使用的磁共振对比剂主要分为两类:一类是核心方案的钆离子配合物(如Gd - DTPA、Gd - DOTA等商用试剂),作为应用最为广泛的T1成像对比剂,其借助钆离子的磁特性来实现信号增强;另一类是辅助方案的低毒非钆类对比剂,以菲立磁(超顺磁氧化铁注射液)为代表的T2成像对比剂,依靠铁离子的磁效应完成成像,主要用于肝脾等靶向部位的诊断。
然而,这两类现有的对比剂均存在难以避免的临床痛点,严重制约了诊断效果和安全性。其中,钆类对比剂的安全风险格外显著。钆离子(Gd³⁺)会在人体皮肤及内脏组织中聚集,对于肾功能有缺陷的患者而言,可能引发罕见且致命的肾源性系统性纤维化(NSF)。同时,钆离子还会在脑组织内长期沉积,存在潜在的长期健康风险。
此外,小分子钆对比剂在血液和组织中的清除半衰期通常不超过30分钟,停留时间较短,难以满足长时间成像、动态监测等临床需求,从而影响复杂病变的诊断准确性。
而传统铁类T2成像对比剂则面临技术限制。其产生的低信号与体内气体、骨皮质、生理性铁沉积等天然低信号物质难以区分,容易导致误诊或漏诊。并且,受限于网状内皮系统的吞噬机制,T2成像对比剂仅能靶向定位于肝脾等特定部位,无法满足血管造影、全身组织器官成像等多元化临床需求。
同时,为了提高生物相容性、延长循环时间,需要对铁氧化物纳米微粒进行表面改性。这一过程步骤繁杂、耗时较长且成本较高,不利于规模化应用。加之T2成像模式的实用性已逐渐被临床淘汰,使得其缺乏替代钆类对比剂的核心竞争力。
团队精准聚焦现有磁共振对比剂的诸多痛点,实现了精准且全面的破解。
首先,它全面规避了传统钆类对比剂的关键安全隐患,消除了钆离子(Gd³⁺)可能引发肾源性系统性纤维化(NSF)的风险,以及其在脑组织内长期沉积的问题,从根源上解决了钆剂的毒性困扰。
其次,它弥补了商用钆类对比剂在体内循环时间较短(通常不到60分钟)的不足,满足了更长时间成像监测的临床需求。同时,改善了传统铁类T2对比剂低信号易与体内天然低信号物质相混淆的问题,通过T1成像模式提高了信号辨识度,降低了误诊漏诊的可能性。
此外,该技术突破了传统铁类对比剂受网状内皮系统限制、仅能对肝脾进行靶向成像的局限,将应用场景拓展至血管造影及全身组织器官成像,以适应更多元的临床诊断需求。
同时,它还避免了传统铁类对比剂需进行复杂表面改性的弊端,采用简单可行的制备工艺,降低了生产操作的门槛。
在核心创新方面,该技术凭借多维度的设计突破,构建了具有差异化的技术体系。它首创了“聚多巴氨基酸(3,4 - 二羟基 - L - 苯丙氨酸) - 三价铁离子”螯合体系,以可生物降解的聚多巴氨基酸作为核心载体,取代传统钆离子成为成像核心。这一举措在保留T1成像优势的同时,彻底消除了钆剂的毒性风险。
该技术构建了两亲性聚合物纳米胶束载体。亲水嵌段选用聚肌氨酸、聚乙二醇等生物相容性材料(链节长度为1~1500,优选5~200),疏水嵌段为聚多巴氨基酸(链节长度为1~500,优选5~50),形成平均粒径为20~200nm的结构,兼顾了材料的分散性与稳定性。
它突破了传统铁类对比剂仅适用于T2成像的技术局限,成功实现了T1成像应用,同时能兼容靶向、血管及全身多场景的成像需求。
此外,该技术选用聚氨基酸类生物可降解材料,匹配“聚合物合成 - 铁离子络合 - 溶剂置换”三步核心制备流程,无需复杂的改性步骤,实现了性能与制备可行性的高效平衡。
依托上述创新设计与技术实现,该技术呈现出清晰且显著的核心优势。在安全性方面更具保障,专利说明中提及,其在5~500μg/mL浓度范围内,细胞存活率≥85%,具备优良的生物相容性,且材料可生物降解。在小鼠体内约150分钟可完全廓清,不存在组织富集风险,安全性明显优于传统钆类对比剂。
值得注意的是,在磁共振对比剂领域,临床需求的迫切性推动了国内外相关技术的持续研发,当前已形成上市产品与在研项目并存的竞争格局。以下是对国内外部分产品的梳理:
钆喷酸葡胺(Gd - DTPA,商品名 Magnevist):作为首个在临床广泛应用的细胞外钆基 T1 造影剂,其借助钆离子(Gd³⁺)的顺磁性,显著缩短组织纵向弛豫时间(T1),进而增强病变与正常组织之间的信号对比。这一特性突破了传统无造影剂 MRI 对软组织病变(如脑肿瘤、脑部血管异常、腹部实质器官病灶)检出率较低的局限,能够满足临床基础的全身多部位 MRI 增强成像需求。
由新加坡国立大学刘小钢院士、中科院深圳先进院郑海荣院士团队共同研发了LanND - Gd 蛋白复合物造影剂。该产品旨在对稀土结合蛋白(LanM)进行 N108D 单点突变,将 Gd³⁺结合位点从 1 个增加至 4 个,显著提升结合亲和力与稳定性。该造影剂解决了传统钆剂有效成像时间短(<60 分钟)、脑血管等细微结构分辨率不足以及体内滞留导致毒性的问题,适用于脑血管疾病(如微小血管畸形)、肾脏功能的长期监测。
由中科院苏州纳米所裴仁军团队研发的LESPH 时间分辨双次信号切换造影剂,解决了传统响应型探针易受内源性伪影(脂肪、钙化、空气)干扰、肿瘤诊断准确性低的问题,通过“双信号交叉验证”排除伪影,提高肿瘤(尤其是复杂部位肿瘤)的诊断精度。
由中科院精密测量科学与技术创新研究院团队研发的19F MRI - FLI 双模态造影剂,基于氟化四苯乙烯轮烷结构,整合 144 个磁等价氟原子构建超强 19F 信号源,同时利用聚集诱导荧光(AIE)效应与 pH 响应性“轮 - 轴”互锁作用,缩小了 19F MRI 与荧光成像(FLI)的灵敏度差距(将 19F MRI 灵敏度提升至微摩尔级)。该造影剂解决了 19F MRI 灵敏度远低于 FLI(相差 1000 倍以上)、无法实现“深层组织量化成像 + 浅表细胞高灵敏成像”协同作用的问题,适用于肿瘤机制研究、药物追踪与疗效监测。

















