COATING METHOD OF SUPERPARAMAGNETIC NANOPARTICLES FOR BOTH HIGH SENSITIVE MRI CONTRAST AGENT AND NANO-THERAGNOSIS AGENT APPLICATIONS, AND COATED SUPERPARAMAGNETIC NANOPARTICLES AND COATED SUPERPARAMAGNETIC NANOPARTICLE AGENTS USING THE METHOD
PURPOSE: A method for coating superparamagnetic nanoparticles is provided to implement a very thin dual coating layer of oleic acid and methoxy-polyethylene glycol (PEG)-silane on the surface of the superparamagnetic nanoparticles and to have high single dispersion (low PDI). CONSTITUTION: A method for coating superparamagnetic nanoparticles comprises the steps of: adding oleic acid and ammonia to a solution in which the superparamagnetic nanoparticles are dispersed and stirring to form an oleic acid layer on the superparamagnetic nanoparticles； and shaking the solution and a solution containing methoxy-polyethylene glycol (PEG)-silane, triethylamine, and toluene； and quickly mixing two solutions and forming a methoxy-PEG-silane layer. A superparamagnetic nanoparticle formulation is used in magnetic resonance image (MRI) and has a r_2-relaxivity of 800-2000 mM^-1s^-1.본 발명은 초상자성 나노입자의 초고감도 자기공명영상 조영제 및 동시에 고온열치료가 가능한 나노 진단-치료 복합(nano-theragnosis) 제재를 제공하기 위한 초상자성 나노입자의 코팅 방법 및 그 방법으로 코팅된 초상자성 나노입자 및 그 제재에 관한 것이다. 본 발명은 기존에 사용되고 있던 페리이트계열의 초상자성 나노입자에 중간매개층으로서 친수성인 올레익 엑시드를 나노 입자 표면에 우선 처리하여, 물분자의 나노입자로의 접근성 및 확산성을 월등하게 향상시켰다. 그리고 그 위에 낮은 분자량의 메톡시-폴리에틸렌글리콜-시레인을 얇게 코팅하여 입자지경(hydrodynamic diameter)과 PDI(poly-dispersity index)를 획기적으로 낮춤으로써 물분자의 올레익 엑시드층으로의 접근성 및 확산성을 극대화시켜 나노입자 표면으로의 이동을 증가시켰다. 결과적으로 코팅층내에서 물 분자의 이동도 (water diffusivity) 향상을 통해 초상자성 나노입자의 스핀 및 수소 양자 간의 스핀-스핀 상호작용 (spin-spin interaction)을 증가시킴으로써 r2-relaxivity를 월등히 증대시켰다. 더불어 폴리에틸렌글리콜 코팅은 다양한 생체 분자 및 anti-body의 부착의 가능성 및 혈관과 생체기관 내에서의 긴 체류시간 등의 장점을 갖고 있어서 보다 다양하고 정밀한 단분자 단위의 영상진단까지 가능하게 할 수 있다. 또한, 본 발명의 코팅 기술을 통한 낮은 hydrodynamic diameter와 PDI는 초상자성 나노입자간의 뭉침 및 상호작용을 최소화시킴으로써 나노입자의 Neel relaxation 및 Brown relaxation 을 향상시켜, 이에 의한 높은 자기유도발열을 나타냈다. 그러므로 본 발명의 코팅 기술을 통해서 단분자 영상진단까지 가능한 초고분해능/고성능 자기공명영상진단을 가능하게 하고, 또한, 초상자성 나노입자 제재의 향상된 자기유도발열을 이용하여 동시에 고온 열 치료를 가능하게 할 수 있는 나노 진단-치료 복합(nano-theragnosis) 제재로서의 가능성을 보여준다.
