近日，强磁场科学中心张欣研究员课题组利用稳态强磁场大科学装置，在20T级强磁场生物安全性方面取得全新进展，首次报道了20特斯拉级以上强磁场对正常小鼠的主要生理生化指标等的影响，相关成果在线发表于国际神经成像领域期刊《神经图像》( Neuroimage )。
随着科技的发展，为提高组织分辨率和成像功能，医院内应用于核磁共振扫描仪（MRI）的稳态磁场强度已从最初的0.5特斯拉普遍提升到了1.5特斯拉或者3特斯拉。近几年来，不仅7特斯拉MRI被批准进入临床，9.4特斯拉MRI也进行了多项临床前测试，并且21.1特斯拉的研究型小口径MRI也开始进行鼠类脑部成像。然而，由于10特斯拉以上强磁场设备的相对短缺，稳态强磁场生物安全性的研究目前十分缺乏，而20特斯拉以上强磁场安全性的研究则接近空白。因此，探索稳态强磁场尤其是20特斯拉以上强磁场的生物安全性对更高场MRI的开发和临床应用具有重要的科学和现实意义。
本研究领域需要考虑的因素包括磁场强度、处理时间等。团队成员前期进行了小规模的实验，检测了3.7-24.5特斯拉强磁场对荷瘤小鼠的影响，处理时长9小时，可以对肿瘤生长产生一定的抑制作用。虽然小鼠的大多数生理生化指标无显著异常，但是其肝脏受到了强磁场的影响。基于前期的实验基础，团队成员降低磁场强度，缩短磁场处理时间，采用112只C57BL/6J正常小鼠，在3.5-23特斯拉场强下、处理时长由原来的9小时缩短为2小时，之后继续正常饲养三周，全面系统地检测了其生物安全性。通过病理切片、血常规检测和血液生化分析等，发现本次3.5-23T强磁场/2小时处理时长并未对小鼠的主要脏器（心、肝、脾、肺、肾），血常规指标以及肝肾功能、脂质代谢和离子浓度等主要生理指标造成明显危害。虽然23T处理组小鼠的摄食和体重增长受到了一定影响，但是21.9特斯拉及以下的强磁场则无明显影响。此项研究对界定强磁场生物安全界限，开拓强磁场在医疗和仪器设备等领域中的应用都具有积极的指导意义。
本研究由博士后田小飞和博士生王冬梅共同完成，获得科技部重点研发、国家自然科学基金、合肥物质科学中心等项目的支持。
3.5-23T稳态强磁场处理小鼠两小时总体来讲比较安全。虽然23T对其摄食和体重增长有一定影响，但21.9T及以下则无影响。
