Snelle synthese van BiF3@Ln (Gd, Yb, Er) PVP-gecoate nanopartikelen voor geavanceerde, lage-toxiciteit CT-beeldvorming

Samenvatting

Röntgencomputertomografie (CT) wordt breed gebruikt in de klinische praktijk, en contrastmiddelen zoals Iohexol worden vaak gebruikt om de contrast van CT-beeldvorming tussen normaal en ziek weefsel te verbeteren. Echter, dergelijke contrastmiddelen kunnen een bepaalde toxiciteit hebben. Daarom zijn nieuwe CT-contrastmiddelen dringend nodig. Vanwege het hoge atoomnummer (Z = 83), lage kosten, goede biologische veiligheid, en geweldige Röntgenafzwakkeringseigenschap (5,74 cm²/kg bij 100 keV), heeft bismuth groot belangstelling gewekt van onderzoekers op het veld van nano-gegrote CT-contrastmiddelen. Hier synthetiseren we BiF₃:Ln@PVP nanopartikelen (NPs) met een gemiddelde deeltjesgrootte van ongeveer 380 nm. Na coating met polyvinylpyrrolidone (PVP), bezitten de BiF₃:Ln@PVP NPs goede stabiliteit en grote biocompatibiliteit. Terwijl, vergeleken met het klinische contrastmiddel Iohexol, tonen BiF₃:Ln@PVP NPs superieure in vitro CT-beeldvormingscontrast. Vervolgens, na in situ injectie met BiF₃:Ln@PVP NPs, was de CT-waarde van de tumorplaats na de injectie significant hoger dan die voor de injectie (de CT-waarde van de pre-injectie en post-injectie was 48,9 HU en 194,58 HU, respectievelijk). De morfologie van de gastro-intestinale (GI) tract kan duidelijk waargenomen worden in de loop van de tijd na orale toediening van BiF₃:Ln@PVP NPs. Uiteindelijk werden de BiF₃:Ln@PVP NPs volledig uitgeplast uit de GI-tract van muizen binnen 48 uur na orale toediening zonder duidelijke schade aan de GI-tract. Samengevat, onze eenvoudig gesynthetiseerde BiF₃:Ln@PVP NPs kunnen gebruikt worden als een potentiële klinische contrastmiddel en kunnen brede toepassingsperspectieven hebben in CT-beeldvorming.

Inleiding

Röntgencomputertomografie (CT) kan interne weefsels en organen op een doorsnede-manier afbeelden met hoge resolutie en lage prijs. Dus is het een belangrijk middel om respiratoire ziekten, spijsverteringsziektes, en urinewegestelsel ziekten te diagnosticeren. Echter, CT heeft soms laag contrast tussen ziekteweefsels en normale weefsels. Daarom worden contrastmiddelen zoals Iohexol breed gebruikt in de klinische praktijk om specifiek de Röntgenafzwakking van ziekteweefsels te verbeteren. Echter, de klinische contrastmiddelen worden vaak in grote doses gebruikt vanwege de lage gevoeligheid van CT-detectors. Bovendien hebben commerciële jodium-gebaseerde contrastmiddelen een extreem snelle metabolisme in het lichaam en ernstige bijwerkingen, waaronder hartgebeurtenissen en nefrotoxiciteit; deze kwesties beperken hun klinisch gebruik en moeten dringend worden opgelost.

Nanomaterialen hebben brede toepassingsperspectieven in milieuherstel, fotovoltaïsche toepassingen, katalysatoren, etc. Bijvoorbeeld, Balati et al. hebben een heterostructuur fotokatalysator (HBTiO₂/RBIHM-MoS₂) gesynthetiseerd door gebruik te maken van gepulste laserablatie in vloeistof (PLAL) gevolgd door microgolfbestraaling. Nanomaterialen zijn ook breed gebruikt in de geneeskunde, waaronder beeldvorming en behandeling.

Goud (Au), tantaal (Ta), platina (Pt), en andere elementen met hoge Röntgenafzwakking hebben de belangstelling van onderzoekers gewekt, en nanomaterialen gesynthetiseerd van deze elementen zijn goed onderzocht als potentiële contrastmiddelen voor CT-beeldvorming. Echter, hun hoge prijs en onzekere bioveiligheid beperken hun verdere gebruik. Bismuth (Bi) is bekend als een bioveilig element met lage kosten. Het is gebruikt in de klinische praktijk en speelt een cruciale rol in combinatietherapie voor Helicobacter pylori en andere ziekten, waaronder chronische leverziekte alsook maag- en twaalfvingerige darmzweeren. Het heeft grote biologische veiligheid en tolerantie tijdens behandeling. Ook is Bi gebruikt in de bereiding van nanoscale contrastmiddelen zoals HA-BiO NPs, Bi₂S₃, BION, en Bi₂Te₃ vanwege het hoge atoomnummer (Z = 83) en uitstekende Röntgenafzwakkingscapaciteit (5,74 cm²/kg bij 100 keV).

Bijvoorbeeld, Mohsen Mahvi et al. synthetiseerden Bi₂Te₃ nanoflakes via een microgolf-geassisteerd polyolproces dat een betere Röntgenafzwakkingscoëfficiënt toonde dan commercieel Iohexol. Dus is Bi een veelbelovend element voor het construeren van hoge-prestatie CT-contrastmiddelen. Echter, de bereiding van Bi-gebaseerde nano-contrastmiddelen is gecompliceerd.

Hier combineren we Bi met lanthaniden (Gd, Yb, Er) via een gemakkelijk en laag-kost protocol om BiF₃:Ln@PVP nanopartikelen (NPs) te fabriceren. We onderzoeken vervolgens zijn potentieel voor het genereren van contrast voor CT-beeldvorming. Na coating van de monsters met PVP, toonden BiF₃:Ln@PVP NPs goede stabiliteit en lage biologische toxiciteit. Deze monsters vertonen betere Röntgenafzwakking dan commercieel Iohexol in vitro, hebben goed in vivo contrast, en bieden geweldige gastro-intestinale (GI) tract CT-beeldvorming. Belangrijk is dat na 48 uur van orale toediening van BiF₃:Ln@PVP, de nanopartikelen volledig uit het lichaam werden uitgeplast zonder duidelijke schade aan vitale organen zoals de lever en de nieren. We geloven dat ons werk een nieuwe theoretische basis kan bieden voor het klinisch gebruik van nanoscale CT-contrastmiddelen.

Methoden

Alle experimentele protocollen inclusief dierproeven werden goedgekeurd door de ethische commissie van Xiamen Universiteit in Fujian Provincie, China.

Materialen en reagentia

Bismuthnitraat pentahydraat (Bi(NO₃)₃·5H₂O, ≥ 99,99%), ammoniumfluoride (NH₄F, ≥ 99,99%), ytterbiumnitraat hexahydraat (Yb(NO₃)₃·6H₂O, ≥ 99,9%), erbiumnitraat hexahydraat (Er(NO₃)₃·6H₂O, ≥ 99,9%), gadoliniumnitraat hexahydraat (Gd(NO₃)₃·6H₂O, ≥ 99,9%), polyvinylpyrrolidone (PVP, ≥ 99,0%), en Iohexol (≥ 99,0%) werden gekocht van Aladdin Reagents (Shanghai, China). De live-dood cel kleuringskit en cel tellingskit-8 (CCK-8) werden gekocht van Yeasen (Shanghai, China). Het RPMI medium 1640, penicilline, streptomycine, en foetale boviene serum (FBS) werden gekocht van Gibco (New York, VS).

Fabricage van BiF₃:Ln@PVP NPs

De BiF₃:Ln@PVP NPs werden gesynthetiseerd via een hydrothermale aanpak. In detail, 1 mmol Ln(NO₃)₃ (Ln = Yb, Er en Gd), en 1 mmol Bi(NO₃)₃ werden opgelost in een 35-mL oplossing inclusief 5-mL gedioniseerd water (DI) en 30-mL ethyleenglycol om een transparante oplossing A te vormen. Dit werd vervolgens gemengd met 0,5 g PVP (M_W = 10.000) en geroerd bij kamertemperatuur gedurende 10 min. NH₄F (20 mmol) werd opgelost in 10-mL DI om oplossing B te vormen. Oplossing B werd vervolgens in oplossing A gegoten, en een witte mengseloplossing C werd gevormd na 20 min roeren. Oplossing C werd vervolgens in een 50-mL autoklaaf geplaatst en verhit tot 180 °C gedurende 24 uur. De temperatuur daalde natuurlijk naar kamertemperatuur na 24 uur. Ten slotte werden de monsters gecentrifugeerd (8000 rpm, 3 min) en gespoeld met DI en alcohol om de ongereageerde stoffen weg te wassen. De laatste monsters werden verzameld door vriesdrogen.

Karakterisering van BiF₃:Ln@PVP NPs

De morfologie van BiF₃:Ln@PVP NPs werd gedetecteerd door transmissie-elektronenmicroscopie (TEM, TECNAI G20 F30 TWIN, Oxford) met een werkspanning van 300 kV. De samenstelling van de nanopartikelen werd geanalyseerd door energie-dispersieve spectroscopie (EDS) in TEM inclusief kaartanalyse. De Fourier-transformatie infraroodspectroscopie (FTIR, Thermo Scientific Nicolet iN10 MX spectrometer, VS) werd gebruikt om de functionele groepen van de monsters te onderscheiden. De kristalstructuren en fasekenmerken van de BiF₃:Ln@PVP NPs werden gebruikt poeder Röntgendiffractie (XRD, D8 Advance) met Cu Kα straling onder 40 kV en 40 mA condities. De groottedistributie van de nanopartikelen gedispergeerd in DI en PBS (pH 7,4) werd onderzocht door dynamische lichtverstrooiing (DLS, Brookhaven Instruments-Omni, VS).

Cellijnen en Celkweek: HepG2 cellen waren van de Celbank van de Chinese Academie van Wetenschappen (Shanghai, China). Cellen werden gekweekt in RPMI medium 1640 bevattende 10% foetale boviene serum (FBS) en 1% penicilline-streptomycine onder 37 °C en 5% CO₂ condities. De kweekmedia werd elke twee dagen verversd.

Cytocompatibiliteit van BiF₃:Ln@PVP NPs In Vitro

De cytocompatibiliteit van BiF₃:Ln@PVP NPs in vitro werd geschat door een live-dood assay en de CCK-8 assay. In detail, de HepG2 cellen werden verzameld en gezaaid in confocal schalen bij 5,0 × 10⁵. De cellen werden dan overnacht gekweekt. De BiF₃:Ln@PVP NP suspensies werden vervolgens aan de cellen toegevoegd bij verschillende concentraties (100, 200, en 400 μg/mL) en ingesteld als de experimentele groepen. Terwijl, medium zonder nanopartikelen werd toegevoegd en ingesteld als de controle groep. Vervolgens werden zowel de experimentele groepen als de controle groep 24 uur gekweekt. Na 24 uur, verwijderden we zachtaardig het oorspronkelijke medium en de live-dood assay werd vervolgens uitgevoerd volgens het protocol geleverd door de fabrikant. Kortom, de levende cellen werden gelabeld via Calcein-AM, terwijl de dode cellen werden gekleurd door propidiumiodide (PI); cellen werden vervolgens waargenomen onder een confocale microscoop (Nikon, Japan).

Een CCK-8 assay werd uitgevoerd om de cytotoxiciteit van BiF₃:Ln@PVP NPs in vitro verder te bepalen. In detail, de HepG2 cellen werden verzameld en gezaaid in een 96-put plaat met 3000 cellen per put en gekweekt in een incubator overnacht. Verschillende concentraties van BiF₃:Ln@PVP NP (0, 25, 50, 100, 200, en 400 μg/mL) werden gemengd met de cellen en 24 uur gekweekt. Het CCK-8 reagent (10 μL) werd in elke put toegevoegd en 2 uur geïncubeerd bij 37 °C condities. Later werden de OD-waarden van elke put gemeten bij 450 nm door een SPECTRA max Microplate Reader (model 680, Bio-Rad, Tokyo, Japan), en de cellevensvatbaarheid van elke concentratie werd berekend volgens de formule geleverd door de fabrikant. Deze experimenten werden drie keer herhaald.

Dieren

Vrouwelijke BALB/c naakte muizen (4- tot 6-wekelijkse) werden verkregen van Xiamen Universiteit Laboratorium Dierencentrum (Xiamen, China). De muizen werden opgevoed in een steriele omgeving en onderhouden voor een 12-uurs licht/donker cyclus. De dieren werden geïnjecteerd met HepG2 cellen (1,0 × 10⁷/mL) subcutaan om tumorvorming te induceren. Alle dierproeven in dit werk werden uitgevoerd volgens het protocol goedgekeurd door de Dierverzorging en Gebruik Commissie van Xiamen Universiteit.

Biocompatibiliteit van BiF₃:Ln@PVP NPs In Vivo

Histologische analyse werd gebruikt om de biocompatibiliteit van BiF₃:Ln@PVP NPs in vivo te observeren. De experimentele groepsmuizen werden geïnjecteerd met een BiF₃:Ln@PVP NP suspensie bij 200 mg/kg door de staartvliet; controle muizen werden intraveneus geïnjecteerd met hetzelfde volume PBS. Na 24 uur, de belangrijke organen inclusief harten, levers, milten, longen, nieren, en hersenen werden onmiddellijk verwijderd nadat de geoffereerd waren. Alle organen werden gefixeerd met 4% paraformaldehyd fixatief gedurende 12 uur en vervolgens ingelast in paraffine en gesneden. Ten slotte werd hematoxyline-eosine (H&E) kleuring uitgevoerd. De morfologie van de organen werd geëvalueerd en vastgelegd door een rechtop fluorescentiemicroscoop (Leica DM2700 P, Duitsland).

CT Prestaties van BiF₃:Ln@PVP NPs In Vitro en In Vivo

Om de toepassing van BiF₃:Ln@PVP NPs in vitro CT-beeldvorming te bestuderen, werden BiF₃:Ln@PVP NP en Iohexol suspensies bereid en verdund tot 0, 0,625, 1,25, 2,5, 5,0, 10,0, en 20,0 mg/mL en in 0,3-mL Eppendorf buisjes gebracht. De CT-beelden en de corresponderende CT-waarden van BiF₃:Ln@PVP NP en Iohexol suspensies werden verkregen en vastgelegd door een Röntgen CT-instrument (Siemens) met een werkspanning van 50 kV en 80 kV, respectievelijk. Vervolgens werd de CT-beeldvormingscapaciteit van BiF₃:Ln@PVP NPs in vivo bestudeerd; De BiF₃:Ln@PVP NP suspensie werd intratumoraal geïnjecteerd in de tumordragende naakte muizen bij 200 mg/kg (100 μL). Vervolgens werden de muizen geanesthetiseerd en de Röntgen CT-machine (Siemens, 80 kV, 88 μA) werd gebruikt om CT-beelden vast te leggen voor en na toediening van BiF₃:Ln@PVP.

CT Prestaties van BiF₃:Ln@PVP NPs in GI-tract en Histologische Analyse

Om de waarde van BiF₃:Ln@PVP NPs in CT-beeldvorming verder te verkennen, werden de muizen overnacht gevaste en oraal toegediend een BiF₃:Ln@PVP NP suspensie (300 μL, 20 mg/mL) door een maagbuis. De muizen werden dan intraperitoneel geanesthetiseerd met chlooraalhydraat. Vervolgens werden GI-beelden op verschillende intervallen (0, 15 min, 30 min, 120 min, 6 u, 12 u, 24 u, en 48 u) vastgelegd bij 80 kV. Ten slotte werden 3D-modellen van de muizen gereconstrueerd via de CT-machine. De muizen werden vervolgens geoffereerd en de maag, dunne darm en dikke darm werden verwijderd en gefixeerd met 4% paraformaldehyd gedurende 12 uur. Ze werden dan ingelast in paraffine en gesneden voor H&E kleuring om de gastro-intestinale toxiciteit van BiF₃:Ln@PVP NPs te evalueren.

Statistische Analyse

Data werden geanalyseerd met eenrichtingsvariatieanalyse (ANOVA); een P-waarde < 0,05 werd beschouwd als statistisch significant in alle analyses (95% betrouwbaarheidsniveau).

Resultaten en discussie

Fabricage en fysicochemische eigenschappen van de BiF₃:Ln@PVP NPs

Eerst werden de BiF₃:Ln@PVP NPs bereid door een hydrothermale reactie (Schema 1). Afbeelding 1A toont de morfologie van de BiF₃:Ln@PVP NPs door TEM. De BiF₃:Ln@PVP NPs hebben een uniforme en sferische structuur. De gemiddelde grootte van de BiF₃:Ln@PVP NPs is ongeveer 380 nm en is gelijkmatig gedispergeerd. De invoegafbeelding toont aan dat de nanopartikelen een relatief smalle deeltjesgrootteverdeling hebben (rechtsonder). De samenstelling van BiF₃:Ln@PVP NPs werd geanalyseerd door EDS na het evalueren van de morfologie van de BiF₃:Ln@PVP NPs. Afbeelding 1B–F toont een donker-veld beeld van BiF₃:Ln@PVP NPs genomen vóór elementaire analyse. De resultaten tonen aan dat onze nanopartikelen hoofdzakelijk samengesteld zijn uit Gd, Yb, Er, en Bi elementen, wat aangeeft dat de BiF₃:Ln@PVP NPs met succes zijn gesynthetiseerd.

PVP is een effectieve stabilisator om de biocompatibiliteit en stabiliteit van nanomaterialen te verbeteren. Daarom hebben we onze nanopartikelen gemodificeerd met PVP zoals eerder gerapporteerd. FTIR-spectra werden gebruikt om te bepalen of de PVP met succes op het oppervlak van de nanopartikelen was gecoate (Fig. 2). Er waren C=O groep sterke absorptiepieken en C–N groep pieken bij 1658 en 1293 cm⁻¹, respectievelijk. Deze waren van PVP wat aangeeft dat de coating van PVP op het oppervlak van de nanopartikelen compleet was. Het XRD-patroon van de BiF₃:Ln@PVP NPs worden getoond in Fig. 3. Afbeelding 3A toont dat alle pieken goed overeenkomen met standaardkaart BiF₃:Ln data (PDF 74-0144) wat verder aantoont dat de BiF₃:Ln@PVP NPs met succes zijn bereid. De atomaire parameters van de BiF₃-structuur kunnen gebruikt worden als de initiële parameters in de standaard cif-kaart via Diamond-software. De standaardstructuur leverde PDF 74-0144 op, a = b = c = 5,865 Å, V = 201,75(3) Å, en dichtheid (c) = 8,755. De BiF₃-kristalstructuur bekeken vanuit de C-as heeft lagen gestapeld in de richting loodrecht op de A-as (Fig. 4B), en het zicht van een enkele structuur vanuit de A-as toont Bi in het centrum van het atoom (Fig. 4C). Deze resultaten wijzen erop dat BiF₃:Ln@PVP NPs een goede kristalstructuur hebben, en de oppervlaktecoating beïnvloedt de kristalstructuur van BiF₃:Ln@PVP NPs slechts lichtjes.

Stabiliteit en cytocompatibiliteit van BiF₃:Ln@PVP NPs

Aangezien de dispersiegrootte van nanopartikelen de interactie met biologische systemen kan beïnvloeden, is het noodzakelijk om de dispersiegrootte van nanopartikelen in verschillende oplossingen te bestuderen. Afbeelding 4A, B toont dat de BiF₃:Ln@PVP NPs een relatief smalle distributie hebben in DI en PBS (pH = 7,4), wat aangeeft dat de BiF₃:Ln@PVP NPs goede stabiliteit hebben in verschillende oplossingen. Dus zijn ze geschikt voor biologische toepassingen.

De cytotoxiciteit van BiF₃:Ln@PVP NPs werd bestudeerd na het bewijzen dat BiF₃:Ln@PVP NPs goede stabiliteit hebben in verschillende oplossingen. De live-dood experiment evalueerde de cytotoxiciteit van BiF₃:Ln@PVP NPs. Geen duidelijke rode fluorescentie werd waargenomen toen de concentratie van BiF₃:Ln@PVP NP suspensie 400 µg/mL bereikte en 24 uur gekweekt werd met HepG2 cellen (vergeleken met de controlegroep; Fig. 4C). Dit geeft aan dat er geen significante celdood was in de experimentele groep. Vervolgens werd een CCK-8 assay uitgevoerd om de cytotoxiciteit van BiF₃:Ln@PVP NPs verder te bestuderen. Afbeelding 4D toont de cellevensvatbaarheid van HepG2 cellen geïncubeerd met verschillende concentraties van BiF₃:Ln@PVP NP suspensies gedurende 24 uur, de experimentele groepen van HepG2 cellen hadden allemaal relatief hoge cellevensvatbaarheden. Verder was de cellevensvatbaarheid zo hoog als 85,96% toen de concentratie van de BiF₃:Ln@PVP NP suspensie 400 μg/mL bereikte. Deze resultaten toonden aan dat de BiF₃:Ln@PVP NPs gunstige biocompatibiliteit in vitro bezaten, wat kan worden toegeschreven aan de coating van PVP op het oppervlak van de BiF₃:Ln@PVP NPs.

Biocompatibiliteit van BiF₃:Ln@PVP NPs In Vivo

Naast lage cytotoxiciteit, is goede in vivo biocompatibiliteit een andere noodzakelijke voorwaarde voor het klinisch gebruik van contrastmiddelen. Dus werd de BiF₃:Ln@PVP NP suspensie bereid en in de muizen geïnjecteerd bij 200 mg/kg (100 μL) door de staartvliet. Hetzelfde volume PBS-oplossing werd geïnjecteerd en ingesteld als de controlegroep. Na 24 uur werden de muizen geoffereerd, en de belangrijkste organen werden tijdens de sectie uitgehaald. De H&E-kleuring werd uitgevoerd om de systeemtoxiciteit te evalueren. Afbeelding 5 toont geen duidelijke pathologische abnormaliteiten na BiF₃:Ln@PVP NPs toediening gedurende 24 uur. Deze resultaten wijzen erop dat BiF₃:Ln@PVP NPs goede biocompatibiliteit hebben, wat consistent is met de lage cytotoxiciteit getoond bovenaan.

Het vermogen van BiF₃:Ln@PVP NPs In Vitro CT-beeldvorming

Elementen met hoge atoomnummers hebben meestal hoge contrasteffecten vanwege hun grote Röntgenafzwakking. Bijvoorbeeld, contrastmiddelen bereid van edelmetalen met een hoog atoomnummer (Au, Ag, etc.) hebben uitstekende CT-beeldvormingseffecten zoals eerder gerapporteerd. Daarom kan een veelbelovend type contrastmiddel worden overwogen. Echter, hun hoge kosten beperken hun verdere klinische toepassing. Bismuth heeft goede biologische veiligheid en lage kosten, met grote Röntgenafzwakkingscapaciteit. Hierin, om het contrastmiddel-effect van BiF₃:Ln@PVP NPs te evalueren, vergeleken we de Röntgenafzwakkingscapaciteit van BiF₃:Ln@PVP NPs met de commerciële contrastmiddel Iohexol-oplossing in vitro. Afbeelding 6A, B toont de corresponderende CT-beelden van BiF₃:Ln@PVP en Iohexol onder verschillende werkspanning (50 kV en 80 kV, respectievelijk). Afbeelding 6A, B geeft aan dat het grijsniveau van de beeld geleidelijk verandert van zwart tint naar wit tint naarmate de concentratie van de suspensies toeneemt. Echter, bij dezelfde concentratie heeft BiF₃:Ln@PVP een helderdere tint dan Iohexol omdat de Röntgenafzwakkingscoëfficiënt van Bi hoger is I (Bi is 5,74 cm²/kg en I is 1,94 cm²/kg bij 100 keV).

Afbeelding 6C toont dat de CT-waarde (Hounsfield-eenheid, HU) lineair toeneemt met toenemende BiF₃:Ln@PVP NPs en Iohexol concentratie (beide R² > 0,99) ongeacht de werkspanning. De CT-waarde van de eenheidsmassa-concentratie van BiF₃:Ln@PVP NPs is veel hoger dan die van Iohexol (1,5- en 1,7-voudig hoger dan die bij 50 kV en 80 kV, respectievelijk). Deze resultaten wijzen erop dat de BiF₃:Ln@PVP NPs beter contrasteffect kunnen bieden bij dezelfde doses versus commercieel Iohexol; deze data bevestigen dat de BiF₃:Ln@PVP NPs goede in vitro CT-beeldvormingscapaciteit hebben, wat van groot belang is omdat het de hoeveelheid contrastmiddel kan reduceren terwijl goede beeldvormingseffecten worden gewaarborgd. Dit kan de toxiciteit en bijwerkingen significant reduceren.

Contrasteffect van BiF₃:Ln@PVP NPs In Vivo CT-beeldvorming

De BiF₃:Ln@PVP NP suspensie werd vervolgens intratumoraal geïnjecteerd in de tumordragende muizen (200 mg/kg, 100 µL) om het contrasteffect van BiF₃:Ln@PVP NPs in vivo CT-beeldvorming te evalueren. Een sterke signaalintensiteitsverandering wordt gedetecteerd versus baseline in hetzelfde tumorgebied na 1 uur toediening van BiF₃:Ln@PVP NP suspensie (Fig. 7A). Tegelijkertijd toont Fig. 7B aan dat de CT-waarde van post-injectie (184,58 HU) veel hoger is dan pre-injectie (48,9 HU). Dit is te wijten aan de toename in de Röntgenafzwakkingscoëfficiënt van tumorweefsel na BiF₃:Ln@PVP NPs in tumorweefsel zijn gedistribueerd. De resultaten wijzen erop dat de BiF₃:Ln@PVP NPs geweldige in vivo CT-beeldvormingscapaciteit hebben.

GI-tract CT-beeldvormingsprestaties van BiF₃:Ln@PVP NPs en zijn GI-toxiciteit