代谢物延胡索酸酯可以揭示细胞损伤:核磁共振成像的新方法来生成延胡索酸酯

一个有前途的一个跨学科的研究团队发表新概念美国国家科学院院刊》(PNAS)为领域的重大进展铺平了道路磁共振成像(MRI)。他们的新技术能极大地简化超极化MRI,大约20年前的观察在体内的代谢过程。提案涉及代谢产物的超极化延胡索酸酯使用仲氢和随后的代谢物的净化。

”这种技术不仅简单,而且比以前更便宜的过程,”项目的领导人詹姆斯Eills博士说,研究小组成员的德米特里•Budker教授(一起进行)和亥姆霍兹Gutenberg大学研究所美因茨(他)。还参与项目领域的科学家们化学、生物技术和物理在达姆施塔特涂,涂凯泽斯劳滕,加州大学伯克利分校在美国,在意大利都灵大学的,在英国南安普顿大学的。

延胡索酸酯是一种超极化成像的关键生物传感器

的潜在应用MRI却阻碍了其低敏感性和技术本质上是有限的观察体内水分子。研究人员因此不断致力于改善MRI的不同方式。大约20年前,当工程已取得重大突破超极化磁共振成像是首次开发:因为超极化分子发出更强大的核磁共振信号,只出现在低浓度的物质在体内也可以可视化。超极化生物分子和介绍他们的病人,可以实时追踪的新陈代谢,从而为医生提供更多的信息。

超极化延胡索酸酯是一种很有前途的生物传感器成像的代谢过程。延胡索酸酯是一种代谢物的柠檬酸循环中发挥着重要作用的生物能源生产。用于成像,延胡索酸酯标记与碳13同位素的原子核可以超极化。动态核极化是当前最先进的超极化延胡索酸酯的方法,但这是昂贵的和相对缓慢。所需设备费用二百万欧元。“动态核极化是非常困难的使用在日常临床实践中,由于相关的高成本和技术复杂性。使用仲氢,我们能够超极化这一重要的生物分子在低成本和方便的方式,”斯蒂芬Knecht博士说你达姆施塔特,第一作者发表的文章。

超极化的一种新方法,为后续使用purify延胡索酸酯作为生物传感器

由詹姆斯·Eills博士领导的研究小组已经在这个概念有一段时间了。“我们犯了一个重大突破是我们的方法不仅便宜,而且快速和容易处理,“强调Eills。然而,parahydrogen-induced极化,简称PHIP,也有它的劣势。低水平的极化和附带的大量不必要的物质尤其对于这种chemistry-based技术问题。除此之外,从仲氢极化转移到延胡索酸酯需要一个催化剂,而仍在反应液就像其他反应的对象。“化学污染物必须从解决方案是生物相容性和可注射生物。这是至关重要的,如果我们考虑未来临床翻译这个超极化的生物传感器,”艾Cavallari博士说一个物理学家系的分子生物技术和健康科学在都灵。

此问题的解决方案是通过沉淀净化超极化延胡索酸酯。然后,延胡索酸酯的提纯固体,以后可以再溶解所需的浓度。“这意味着我们有一个产品的所有有毒物质已被移除,这样它就可以轻易地使用身体,”詹姆斯Eills博士补充说。此外,相比之前的实验PHIP,极化增加显著的30 - 45%。临床研究已经表明,超极化延胡索酸酯成像是一个合适的方法,监测肿瘤如何应对治疗以及成像急性肾损伤或心肌梗死的影响。这种新方法的产生超极化延胡索酸酯应该大大加快临床前研究,使这项技术实验室。