Name: Synthèse de 68Ga dopée à base d’oxyde de fer nanoparticules pour tomographie par émission de double/imagerie de résonance magnétique (T1) (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-11-20T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 26 s
Description: Découvrez la synthèse micro-ondes de nanoparticules d'oxyde de fer dopées au gallium-68 pour l'imagerie moléculaire hybride TEP/IRM. Cette méthode rapide et reproductible offre un rendement de radiomarquage supérieur à 90 %.

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Cette étude a été financée par une subvention du ministère espagnol de l’économie et la compétitivité (MEyC) (numéro de licence : SAF2016-79593-P) et de l’Institut de recherche de santé Carlos III (numéro de licence : DTS16/00059). Le CNIC est pris en charge par le Ministerio de Ciencia, Universidades y Innovación) et la Fondation Pro du CNIC et est un Severo Ochoa Centre of Excellence (prix du MEIC SEV-2015-0505).

1. préparation du réactif
<ol><li>
0,05 M HCl
	<ol>
<li>Préparer, 0,05 M HCl en ajoutant 208 µL de 37 % HCl à 50 mL d’eau distillée.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Éluant de chromatographie liquide à haute performance
	<ol>
<li>Préparer éluant de chromatographie liquide à haute performance (CLHP) en dissolvant 6,9 g de dihydrogénophosphate de sodium monohydraté, 7,1 g de phosphate disodique, 8,7 g de chlorure de sodium et 0,7 g d’azide de sodium dans 1 L d’eau. Bien mélanger et vérifier le pH. Traverser un filtre stérile coupure de 0,1 µm de l’éluant et dégazer avant utilisation. Gamme d’acceptation : pH 6.2 et 7.0 (sinon, ajuster avec du NaOH [1 M] ou HCl [5 M]).</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. synthèse de nanoparticules d’oxyde de fer revêtu Citrate
<ol><li>Dissoudre 75 mg de FeCl3·6H2O et 80 mg de dihydrate sel trisodique de l’acide citrique dans 9 mL d’eau. Nota : Ces quantités donnent 12 mL de nanoparticules purifiés finales ([Fe] ~1.4 µg·ml-1). Quantités peuvent être réduites pour obtenir un volume final de 2,5 mL.</li>
	<li>Mettre le mélange dans le flacon adapté au micro-ondes.</li>
	<li>Charger un protocole dynamique au micro-ondes. Réglez la température à 120 ° C, le temps de 10 min, la pression à 250 lb/po2 et la puissance de 240 w.</li>
	<li>Ajouter 1 mL de l’hydrate d’hydrazine dans la réaction. Remarque : L’hydrate d’Hydrazine commence la réduction du fer. Par conséquent, un changement dans l’apparence de la solution, du jaune clair au brun, est observé.</li>
	<li>Commencer le protocole de micro-ondes.</li>
	<li>Pendant ce temps, rincer une dessalement colonne de gel filtration avec 20 mL d’eau distillée.</li>
	<li>Lorsque le protocole est terminée, laisser le ballon se refroidir à température ambiante.</li>
	<li>Pipetter 2,5 mL de mélange final sur la colonne et jeter le cheminement. Remarque : Le four s’arrête le protocole à 60 ° C ; les nanoparticules peuvent être ajoutés directement à la colonne de filtration sur gel à 60 ° C.</li>
	<li>Ajouter 3 mL d’eau distillée à la colonne et de recueillir les nanoparticules dans un flacon en verre. Remarque : Les nanoparticules peuvent être stockés à température ambiante pendant 1 semaine. Passé ce délai, agrégation de nanoparticules apparaît, augmentant leur taille hydrodynamique.</li>
</ol>3. synthèse de nanoparticules de dopée à base d’oxyde de fer Ga 68(68-Ga-C-IONP)
<ol><li>Mettre 75 mg de FeCl3·6H2O et 80 mg de dihydrate sel trisodique de l’acide citrique dans le ballon adapté au micro-ondes.</li>
	<li>Éluer les 68Ge / générateur de Ga68en utilisant le volume recommandé et la concentration de HCl, selon le fournisseur (dans notre cas, 4 mL de 0,05 M HCl). Après l’injection de ce volume dans le générateur autonome blindé, (4 mL de) 68GaCl3 est obtenue, prêt à l’emploi sans traitement supplémentaire. Remarque : Suivez les mesures de sécurité de radioactivité correspondant pour obtenir la procédure 3.2-3.12. 68 GA est un isotope émetteur de positrons et gamma. L’utilisation des mesures de sécurité appropriés pour éviter l’exposition aux rayonnements de l’opérateur est déterminante. Les chercheurs doivent suivre un protocole d’ALARA (aussi bas que raisonnablement possible) à l’aide de blindage typique et les procédures de traitement des radionucléides. En outre, l’utilisation d’un anneau, insignes du corps et un détecteur de contamination est obligatoire.</li>
	<li>Ajouter 4 mL de 68GaCl3 au ballon adapté au micro-ondes. Ce volume peut être plus petit, selon l’activité génératrice et l’activité souhaitée des nanoparticules finales.</li>
	<li>Pipette 5 mL d’eau distillée dans le ballon et bien mélanger.</li>
	<li>Charger un protocole dynamique au micro-ondes. Réglez la température à 120 ° C, le temps de 10 min, la pression à 250 lb/po2 et la puissance de 240 w.</li>
	<li>Ajouter 1 mL de l’hydrate d’hydrazine dans la réaction. Remarque : L’hydrate d’Hydrazine commence la réduction du fer. Par conséquent, un changement dans l’apparence de la solution, du jaune clair au brun, est observé.</li>
	<li>Commencer le protocole de micro-ondes.</li>
	<li>Pendant ce temps, rincer une dessalement colonne de gel filtration avec 20 mL d’eau distillée.</li>
	<li>Lorsque le protocole est terminée, laisser le ballon se refroidir à température ambiante.</li>
	<li>Pipetter 2,5 mL de mélange final sur la colonne et jeter le cheminement. Remarque : Le four s’arrête le protocole à 60 ° C ; les nanoparticules peuvent être ajoutés directement à la colonne de filtration sur gel à 60 ° C.</li>
	<li>Ajouter 3 mL d’eau distillée à la colonne et de recueillir les nanoparticules dans un flacon en verre.</li>
	<li>Calculer radiolabeling efficacité à l’aide d’un détecteur d’évidement de NaI. Ce paramètre mesure généralement l’activité de la 68Ga incorporé dans la réaction. Après le processus de synthèse et purification, l’activité de l’échantillon purifié est mesurée. En raison de la courte demi-vie de 68Ga, l’activité initiale doit être corrigée en temps (t). Normalisation avec temps suit l’équation générale : NT = N0 · e-λt Ici, NT: compte à un moment (t) N0: compte à un moment (t) = 0 Λ : constante de désintégration t: temps écoulé <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58269/58269eq1.jpg"> NOTE : Radiolabeling efficacité devrait être entre 90 et 95 %.</li>
</ol>4. analyse des nanoparticules de dopée à base d’oxyde de fer Ga 68(68-Ga-C-IONP)
<ol><li>
Diffusion dynamique de la lumière
	<ol>
<li>Diffusion dynamique de la lumière (DLS) permet de mesurer la taille hydrodynamique de 68Ga-C-IONP. Pipetter 60 µL de l’échantillon dans une cuvette et d’effectuer trois mesures de taille par exemple. Afin d’assurer la reproductibilité, cela doit être répété avec plusieurs lots de nanoparticules.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Stabilité colloïdale
	<ol>
<li>Évaluer la stabilité colloïdale de 68Ga-C-IONP en mesurant la taille hydrodynamique de l’échantillon après incubation dans différents tampons (PBS, une solution saline et sérum de souris) à des moments différents, allant de 0 à 24 h. Incuber 500 µL de l’échantillon dans chaque tampon à 37 ° C. Au fois, prendre 60-µL d’extraits et Pipeter eux dans des cuvettes de DLS pour mesurer leur taille hydrodynamique.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Microscopie électronique
	<ol>
<li>Analyser la taille de la base de 68Ga-C-IONP à l’aide de la microscopie électronique à transmission (TEM) et l’imagerie de champ sombre annulaire (tige-HAADF) (Réf protocole TEM : NIST - protocole d’analyse conjointe de NCL, PCC-X, mesurer la taille des nanoparticules à l’aide électronique à Transmission Microscopie).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Gel filtration radio-chromatogramme
	<ol>
<li>Fractionner l’élution en aliquotes de 500 µL au cours de l’étape de purification-filtration sur gel et mesurer la radioactivité présente dans chacun d’eux à l’aide d’un activimeter ; ainsi, rendre un chromatogramme filtration sur gel.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Radiochimie stabilité de 68Ga-C-IONP
	<ol>
<li>Incuber les 68Ga-C-IONP dans le sérum de souris pendant 30 min à 37 ° C (répété 3 fois). Passé ce délai, purifier les nanoparticules par ultrafiltration et mesurer la radioactivité présente dans les nanoparticules et le filtrat. Aucune activité ne devrait être détectée dans les filtrats différents.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Relaxométrie
	<ol>
<li>Mesure longitudinale (T1) et transversale (T2) temps de relaxation dans un relaxometer à 1,5 T et 37 ° C. Quatre concentrations différentes de 68Ga-C-IONP (2 mM, 1 mM, 0,5 mM et 0. 25 mM) doivent être mesurées. Tracer le taux de relaxation (r1= 1/T1, r2= 1/T2) contre la concentration de fer. La pente de la courbe obtenue restitue les valeurs r1 et r2 .</li>
	</ol>
</li>
	<li>
M. et PET images fantômes
	<ol>
<li>Acquérir sur place M. (T1-pondéré de séquence) et les images fantômes PET pour une série de dilutions de 68Ga-C-IONP (0 mM, 1 mM, 6,5 mM et 9,0 mM) pour observer le signal de plus en plus en corrélation avec l’activité de l’animal et l’IRM.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Jennings, L. E., Long, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%27Two+is+better+than+one%27--probes+for+dual-modality+molecular+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">'Two is better than one'--probes for dual-modality molecular imaging.</a> Chemical Communications. (24), Cambridge, UK. 3511-3524 (2009).</li>
<li>Lee, S., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual-modality+probes+for+in+vivo+molecular+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Dual-modality probes for in vivo molecular imaging.</a> Molecular Imaging. 8 (2), 87-100 (2009).</li>
<li>Louie, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multimodality+Imaging+Probes%3A+Design+and+Challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Multimodality Imaging Probes: Design and Challenges.</a> Chemical Reviews. 110 (5), 3146-3195 (2010).</li>
<li>Judenhofer, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+PET-MRI%3A+a+new+approach+for+functional+and+morphological+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Medicine%22%5BJournal%5D)">Simultaneous PET-MRI: a new approach for functional and morphological imaging.</a> Nature Medicine. 14 (4), 459-465 (2008).</li>
<li>Burtea, C., Laurent, S., Vander Elst, L., Muller, R. N. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18626802">Contrast agents: magnetic resonance.</a> Handbook of Experimental Pharmacology. (185 Pt 1), 135-165 (2008).</li>
<li>Zhao, X., Zhao, H., Chen, Z., Lan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasmall+superparamagnetic+iron+oxide+nanoparticles+for+magnetic+resonance+imaging+contrast+agent%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nanoscience+and+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Ultrasmall superparamagnetic iron oxide nanoparticles for magnetic resonance imaging contrast agent.</a> Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 14 (1), 210-220 (2014).</li>
<li>Cheng, W., et al. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jm401124b">Complementary Strategies for Developing Gd-Free High-Field T 1 MRI Contrast Agents Based on Mn III Porphyrins.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 57 (2), 516-520 (2014).</li>
<li>Kim, H. -K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gd-complexes+of+macrocyclic+DTPA+conjugates+of+1%2C1%E2%80%B2-bis%28amino%29ferrocenes+as+high+relaxivity+MRI+blood-pool+contrast+agents+%28BPCAs%29%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">Gd-complexes of macrocyclic DTPA conjugates of 1,1′-bis(amino)ferrocenes as high relaxivity MRI blood-pool contrast agents (BPCAs).</a> Chemical Communications. 46 (44), 8442(2010).</li>
<li>Sanyal, S., Marckmann, P., Scherer, S., Abraham, J. L. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21441397">Multiorgan gadolinium (Gd) deposition and fibrosis in a patient with nephrogenic systemic fibrosis--an autopsy-based review.</a> Nephrology, Dialysis, Transplantation: Official Publication of the European Dialysis and Transplant Association - European Renal Association. 26 (11), 3616-3626 (2011).</li>
<li>Hu, F., Jia, Q., Li, Y., Gao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Facile+synthesis+of+ultrasmall+PEGylated+iron+oxide+nanoparticles+for+dual-contrast+T1-+and+T2-weighted+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Facile synthesis of ultrasmall PEGylated iron oxide nanoparticles for dual-contrast T1- and T2-weighted magnetic resonance imaging.</a> Nanotechnology. 22, 245604(2011).</li>
<li>Kim, B. H., et al. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja203340u">Large-Scale Synthesis of Uniform and Extremely Small-Sized Iron Oxide Nanoparticles for High-Resolution T 1 Magnetic Resonance Imaging Contrast Agents.</a> Journal of the American Chemical Society. 133 (32), 12624-12631 (2011).</li>
<li>Banerjee, S. R., Pomper, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+applications+of+Gallium-68%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Radiation+and+Isotopes%22%5BJournal%5D)">Clinical applications of Gallium-68.</a> Applied Radiation and Isotopes. 76, 2-13 (2013).</li>
<li>Breeman, W. A. P., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0001299811000304">68Ga-labeled DOTA-Peptides and 68Ga-labeled Radiopharmaceuticals for Positron Emission Tomography: Current Status of Research, Clinical Applications, and Future Perspectives.</a> Seminars in Nuclear Medicine. 41 (4), 314-321 (2011).</li>
<li>Morgat, C., Hindié, E., Mishra, A. K., Allard, M., Fernandez, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gallium-68%3A+chemistry+and+radiolabeled+peptides+exploring+different+oncogenic+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Biotherapy+%26+Radiopharmaceuticals%22%5BJournal%5D)">Gallium-68: chemistry and radiolabeled peptides exploring different oncogenic pathways.</a> Cancer Biotherapy & Radiopharmaceuticals. 28 (2), 85-97 (2013).</li>
<li>Moon, S. -H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+complementary+PET%2FMR+dual-modal+imaging+probe+for+targeting+prostate-specific+membrane+antigen+%28PSMA%29%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%3A+Nanotechnology%2C+Biology+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">Development of a complementary PET/MR dual-modal imaging probe for targeting prostate-specific membrane antigen (PSMA).</a> Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. 12 (4), 871-879 (2016).</li>
<li>Kim, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hybrid+PET%2FMR+imaging+of+tumors+using+an+oleanolic+acid-conjugated+nanoparticle%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Hybrid PET/MR imaging of tumors using an oleanolic acid-conjugated nanoparticle.</a> Biomaterials. 34 (33), 8114-8121 (2013).</li>
<li>Yang, B. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+multimodal+imaging+probe+by+encapsulating+iron+oxide+nanoparticles+with+functionalized+amphiphiles+for+lymph+node+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Development of a multimodal imaging probe by encapsulating iron oxide nanoparticles with functionalized amphiphiles for lymph node imaging.</a> Nanomedicine. 10 (12), 1899-1910 (2015).</li>
<li>Comes Franchini, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biocompatible+nanocomposite+for+PET%2FMRI+hybrid+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Biocompatible nanocomposite for PET/MRI hybrid imaging.</a> International Journal of Nanomedicine. 7, 6021(2012).</li>
<li>Karageorgou, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gallium-68+Labeled+Iron+Oxide+Nanoparticles+Coated+with+2%2C3-Dicarboxypropane-1%2C1-diphosphonic+Acid+as+a+Potential+PET%2FMR+Imaging+Agent%3A+A+Proof-of-Concept+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Contrast+Media+%26+Molecular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Gallium-68 Labeled Iron Oxide Nanoparticles Coated with 2,3-Dicarboxypropane-1,1-diphosphonic Acid as a Potential PET/MR Imaging Agent: A Proof-of-Concept Study.</a> Contrast Media & Molecular Imaging. 2017, 1-13 (2017).</li>
<li>Madru, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%2868%29Ga-labeled+superparamagnetic+iron+oxide+nanoparticles+%28SPIONs%29+for+multi-modality+PET%2FMR%2FCherenkov+luminescence+imaging+of+sentinel+lymph+nodes%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Nuclear+Medicine+and+Molecular+Imaging%22%5BJournal%5D)">(68)Ga-labeled superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) for multi-modality PET/MR/Cherenkov luminescence imaging of sentinel lymph nodes.</a> American Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 4 (1), 60-69 (2013).</li>
<li>Lahooti, A., et al. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s10967-016-5058-0">PEGylated superparamagnetic iron oxide nanoparticles labeled with 68Ga as a PET/MRI contrast agent: a biodistribution study.</a> Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 311 (1), 769-774 (2017).</li>
<li>Lee, H. -Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PET%2FMRI+dual-modality+tumor+imaging+using+arginine-glycine-aspartic+%28RGD%29-conjugated+radiolabeled+iron+oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nuclear+Medicine%22%5BJournal%5D)">PET/MRI dual-modality tumor imaging using arginine-glycine-aspartic (RGD)-conjugated radiolabeled iron oxide nanoparticles.</a> Journal of Nuclear Medicine. 49 (8), 1371-1379 (2008).</li>
<li>Patel, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cell+labeling+efficacy%2C+cytotoxicity+and+relaxivity+of+copper-activated+MRI%2FPET+imaging+contrast+agents%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The cell labeling efficacy, cytotoxicity and relaxivity of copper-activated MRI/PET imaging contrast agents.</a> Biomaterials. 32 (4), 1167-1176 (2011).</li>
<li>Choi, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Hybrid+Nanoparticle+Probe+for+Dual-Modality+Positron+Emission+Tomography+and+Magnetic+Resonance+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">A Hybrid Nanoparticle Probe for Dual-Modality Positron Emission Tomography and Magnetic Resonance Imaging.</a> Angewandte Chemie International Edition. 47 (33), 6259-6262 (2008).</li>
<li>Wong, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+size-controlled+synthesis+of+dextran-coated%2C+64Cu-doped+iron+oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Rapid size-controlled synthesis of dextran-coated, 64Cu-doped iron oxide nanoparticles.</a> ACS Nano. 6 (4), 3461-3467 (2012).</li>
<li>Osborne, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+microwave-assisted+synthesis+of+dextran-coated+iron+oxide+nanoparticles+for+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Rapid microwave-assisted synthesis of dextran-coated iron oxide nanoparticles for magnetic resonance imaging.</a> Nanotechnology. 23 (21), 215602(2012).</li>
<li>Pellico, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fast+synthesis+and+bioconjugation+of+68+Ga+core-doped+extremely+small+iron+oxide+nanoparticles+for+PET%2FMR+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Contrast+Media+%26+Molecular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Fast synthesis and bioconjugation of 68 Ga core-doped extremely small iron oxide nanoparticles for PET/MR imaging.</a> Contrast Media & Molecular Imaging. 11 (3), 203-210 (2016).</li>
<li>Pellico, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+imaging+of+lung+inflammation+with+neutrophil-specific+68Ga+nano-radiotracer%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">In vivo imaging of lung inflammation with neutrophil-specific 68Ga nano-radiotracer.</a> Scientific Reports. 7 (1), 13242(2017).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Les nanoparticules d’oxyde de fer sont un agent de contraste bien établie pour T2-weighted MRI. Cependant, en raison des inconvénients de ce type de contraste pour le diagnostic de certaines pathologies, T1-contraste lumineux ou non est souvent préféré. Les nanoparticules présentées ici non seulement surmonter ces limites en offrant un contraste positif en IRM, mais offrent également un signal dans une technique d’imagerie fonctionnelle, comme animal de compagnie, via 68incorpora...

La combinaison de techniques d’imagerie à des fins médicales a déclenché la quête de différentes méthodes synthétiser les sondes multimodal1,2,3. En raison de la sensibilité du scanner par émission de positrons (TEP) et la résolution spatiale de l’IRM, combinaisons TEP/IRM semblent être une des plus attrayantes possibilités, fournissant des informations anatomiques et fonctionnelles à la même époque4. En IRM, T2-séquences pondérés peuvent être utilisés, noircissement des tissus dans lesquels ils s’accumulent. T1-séquences pondérées peuvent également être utilisés, en produisant l’éclaircissement de l’accumulation des emplacement5. Parmi eux, contraste positif est souvent l’option plus adéquate, comme contraste négatif le rend beaucoup plus difficile de différencier le signal hypointense endogène zones, y compris celles souvent présentés par les organes comme les poumons6. Traditionnellement, sondes moléculaires Gd ont été employées pour obtenir contraste positif. Cependant, les agents de contraste à base de Gd présentent un inconvénient majeur, à savoir leur toxicité, ce qui est essentiel chez les patients atteints de problèmes rénaux7,8,9. Cela a motivé recherche dans la synthèse de matériaux biocompatibles pour leur utilisation comme agents de contraste de1 T. Une approche intéressante est l’utilisation de nanoparticules d’oxyde de fer (IONPs), avec une taille très petit noyau, qui fournissent le contraste positif10. En raison de ce très petit noyau (~ 2 nm), la plupart de la Fe3 + les ions sont sur la surface, avec 5 électrons non appariés. Cela augmente le temps de relaxation longitudinale (r1) valeurs et rendements beaucoup moins transversal/longitudinal (r2/r1) ratios par rapport aux traditionnels IONPs, produisant le positif souhaité 11de contraste.
Pour combiner les IONPs avec un émetteur de positrons pour animal de compagnie, il y a deux principaux aspects à prendre en compte : élection de radio-isotopes et nanoparticules radiomarquage. Concernant la première question, 68Ga est un choix séduisant. Il a une demi-vie relativement courte (67,8 min). Sa demi-vie est adaptée pour le peptide étiquetage puisqu’il correspond à commune peptide biodistribution fois. En outre, 68Ga est produite dans un générateur, permettant la synthèse dans les modules de banc et en évitant la nécessité d’un cyclotron à proximité de12,13,14. Pour radiolabel la NANOPARTICULE, incorporation de radio-isotope surface-étiquetage est la stratégie répandue. Cela peut être fait à l’aide d’un ligand qui chélate 68Ga ou en profitant de l’affinité de la radiometal vers la surface de la NANOPARTICULE. La plupart des exemples dans la documentation relative à IONPs utilisent un chélateur. Il existe des exemples d’utilisation de ligands hétérocycliques comme 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tétraacétique acide (DOTA)15, 1,4,7-1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacétique acide (NOTA)16,17et 1,4,7- 1,4,7-triazacyclononane, 1-glutarique acide-4,7-acétique (NODAGA)18et l’utilisation de l’acide 2, 3-dicarboxypropane-1, 1-diphosphonique (DPD), une de ligand tétradentate 19. Madru et al. 20 mis au point un chélateur exempt stratégie en 2014 à l’étiquette IONPs à l’aide d’une méthode sans chélateur utilisée par un autre groupe postérieurement21.
Toutefois, les inconvénients majeurs de cette approche incluent un risque élevé d’en vivo transmétallation, faibles rendements radiolabeling et protocoles longs inadaptés pour les isotopes de courte durée22,23,24. Pour cette raison, Wong et al. 25 a développé le premier exemple de nanoparticules dopées au noyau, réussissant à incorporer 64Cu dans le noyau des IONPs dans une synthèse de 5 min à l’aide de la technologie des micro-ondes.
Ici, nous décrivons une procédure rapide et efficace pour intégrer le radionucléide dans le noyau de la NANOPARTICULE, trompant beaucoup des inconvénients présentés par les méthodes traditionnelles. À cette fin, nous proposons l’utilisation d’une synthèse pilotée par micro-ondes (MWS), qui réduit considérablement les temps de réaction augmente les rendements et améliore la reproductibilité, paramètres extrêmement importants dans la synthèse IONP. L’exécution raffinée de MWS est due à chauffage diélectrique : échantillon rapide chauffage que les dipôles moléculaires essaient d’aligner avec le champ électrique alternatif, étant des solvants polaires et réactifs plus efficaces pour ce type de synthèse. En outre, l’utilisation de l’acide citrique comme un agent tensio-actif, ainsi que de la technologie des micro-ondes, entraîne des nanoparticules extrêmement petites, produisant un double T1-26 signal du MRI/PET pondérée, ci-après désignée par oxyde de fer dopé Ga Core 68 nanoparticules (68Ga-C-IONP).
Le protocole combine l’utilisation de la technologie des micro-ondes, 68GaCl3 comme émetteur de positrons, chlorure ferreux, citrate de sodium et l’hydrate d’hydrazine, résultant en double T1-pondérée en fonction du matériau NANOPARTICULAIRES MRI/PET à peine 20 min. En outre, il donne des résultats cohérents sur une plage de 68activités Ga (37 MBq, 111 MBq, 370 MBq et 1110 MBq) avec aucun effet significatif sur les principales propriétés physico-chimiques des nanoparticules. La reproductibilité de la méthode à l’aide d’activités Ga haut 68étend le champ d’applications possibles, y compris les modèles animaux de grande taille ou les études chez l’homme. En outre, il y a une étape de purification unique incluse dans la méthode. Dans le processus, tout excès de gallium gratuit, chlorure ferreux, citrate de sodium et l’hydrate d’hydrazine sont éliminés par filtration sur gel. Élimination de l’isotope libre total et la pureté de l’échantillon n’assurent aucune toxicité et renforcent d’imagerie de résolution. Dans le passé, nous avons déjà démontré l’utilité de cette approche ciblée de27,d’imagerie moléculaire28.

<table><tbody><tr><td>Chlorure de fer (III) hexahydraté</td><td>POCH</td><td>2317294</td><td></td></tr><tr><td>Acide citrique, sel trisodique dihydraté 99 %</td><td>Acros organics</td><td>227130010</td><td></td></tr><tr><td>Hydrate d’hydrazine</td><td>Aldrich</td><td>225819</td> Acide chlorhydrique 37 %Fisher Scientific 10000180 <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dihydrogénophosphate de sodium monohydraté</td><td>Aldrich</td><td>S9638</td><td></td></tr><tr><td>Phosphate disodique</td><td>dibasique Aldrich</td><td>S7907</td><td></td></tr><tr><td>Chlorure</td><td>de sodium Aldrich</td><td>746398</td><td></td></tr><tr><td>Azoture de sodium</td><td>Aldrich</td><td>S2002</td><td></td></tr><tr><td>Dihydrogénophosphate de sodium anhydre</td><td>POCH</td><td>799200119</td><td></td></tr><tr><td>68Ga Chlorure</td><td>&nbsp ; ITG Isotope Technologies Garching GmbH, Allemagne</td> Système <td></td><td>de générateur 68Ge/68Ga</td></tr><tr><td>Micro-ondes</td><td>Anton Paar</td><td>Monowave 300</td><td></td></tr><tr><td>Centrifugeuse</td><td>Hettich</td><td>Universal 320</td><td></td></tr><tr><td>Colonnes d’exclusion de taille</td><td>GE Healthcare</td><td>-10</td><td></td></tr></tbody></table>

synthèse de 68ga dopée à base d’oxyde de fer nanoparticules pour tomographie par émission de double/imagerie de résonance magnétique (t1)

Synthesis of 68Ga Core-doped Iron Oxide Nanoparticles for Dual Positron Emission Tomography /(T1)Magnetic Resonance Imaging

Nous décrivons ici une synthèse micro-ondes afin d’obtenir des nanoparticules d’oxyde de fer coeur dopé avec 68GA. micro-ondes permet la technologie rapide et reproductibles procédures synthétiques. Dans ce cas, à partir de FeCl3 et citrate trisodique sel, nanoparticules d’oxyde de fer recouverts d’acide citrique sont obtenus en 10 min dans le four à micro-ondes. Ces nanoparticules présentent une taille petit noyau de 4,2 ± 1,1 nm et une taille hydrodynamique de 7,5 ± 2,1 nm. En outre, ils ont une valeur élevée relaxivité longitudinale (r1) 11,9 mM-1·s-1 et une valeur modeste relaxivité transversal (r2) de 22,9 mM-1·s-1, qui se traduit par une faible r2 /r1 ratio de 1,9. Ces valeurs permettent la génération de contraste positif dans l’imagerie par résonance magnétique (IRM) au lieu de contraste négatif, couramment utilisé avec des nanoparticules d’oxyde de fer. En outre, si une élution 68GaCl3 d’un 68Ge /68Ga générateur est ajouté aux produits de départ, un nano-traceurs radioactifs dopé avec 68Ga est obtenue. Le produit est obtenu avec un rendement élevé radiolabeling (> 90 %), quel que soit l’activité initiale utilisée. En outre, une étape de purification unique rend la nano-radiomaterial prêt à être utilisé in vivo.

68 GA-C-IONP ont été synthétisés en combinant FeCl3, 68GaCl3, acide citrique, eau, et l’hydrazine hydrate. Ce mélange a été introduit dans le four à micro-ondes pendant 10 min à 120 ° C et 240 W sous pression contrôlée. Une fois que l’échantillon avait refroidi à la température ambiante, les nanoparticules ont été purifiés par filtration sur gel pour éliminer les espèces n’ayant pas réagis (FeCl3, citrate, l’hydrate d’hydrazine) et li...

Nous présentons ici un protocole pour obtenir68Ga dopée à base d’oxyde de fer nanoparticles via rapide axée sur les micro-ondes synthèse. La méthode rend PET / (T1) MRI nanoparticules avec radiomarquage efficacité supérieure à 90 % et la pureté radiochimique de 99 % dans une synthèse de 20 min.

Synthèse de 68Ga dopée à base d’oxyde de fer nanoparticules pour tomographie par émission de double/imagerie de résonance magnétique (T1)

Here, we describe a microwave synthesis to obtain iron oxide nanoparticles core-doped with 68Ga. Microwave technology enables fast and reproducible ...

Cette méthode fournit une synthèse fascinante des nanoparticules dopées au cœur du gallium-68 pour l’imagerie moléculaire hybride PET/MR. Le principal avantage de cette technique est que grâce à l’utilisation de la technologie micro-ondes, la synthèse est rapide et surtout, complètement reproductible. Tout d’abord, dissoudre 75 milligrammes d’hexahydrate de chlorure de fer et 80 milligrammes de dihydrate de sel trisodique acide citrique dans neuf millilitres d’eau.Transférer le mélange dans un flacon adapté au micro-ondes. Ensuite, chargez un protocole dynamique au micro-ondes. Réglez la température à 120 degrés Celsius, le temps à 10 minutes, la pression à 250 psi, et la puissance à 240 watts.Ajouter un millilitre d’hydrate d’hydrazine au mélange de réaction. Ensuite, commencez le protocole micro-ondes. Entre-temps, rincer une colonne de désalçage de filtration de gel avec 20 millilitres d’eau distillée.Une fois le protocole terminé, et le flacon refroidi à température ambiante, pipette 2,5 millilitres du mélange final sur la colonne et jeter le flowthrough. Par la suite, ajouter trois millilitres d’eau distillée à la colonne et recueillir les nanoparticules dans un tube en plastique. Ajouter 75 milligrammes d’hexahydrate de chlorure de fer et 80 milligrammes de dihydrate de sel trisodique acide citrique dans un flacon.Elute le générateur de gallium-68 en utilisant le volume recommandé et la concentration d’acide chlorhydrique selon le vendeur. Après l’injection d’acide chlorhydrique dans le générateur auto-blindé, quatre millilitres de chlorure de gallium-68 sont obtenus, prêts à l’emploi sans traitement ultérieur. Ajouter quatre millilitres de chlorure de gallium-68 au flacon adapté au micro-ondes.Puis pipette cinq millilitres d’eau distillée dans le flacon et bien mélanger. Chargez maintenant un protocole dynamique au micro-ondes. Réglez la température à 120 degrés Celsius, le temps à 10 minutes, la pression à 250 psi, et la puissance à 240 watts.Ajouter un millilitre d’hydrate d’hydrazine au mélange de réaction. Ensuite, commencez le protocole micro-ondes. Entre-temps, rincer une colonne de désalçage de filtration de gel avec 20 millilitres d’eau distillée.Une fois le protocole terminé et le flacon refroidi à température ambiante, pipette 2,5 millilitres du mélange final sur la colonne et jeter le flowthrough. Ajouter ensuite trois millilitres d’eau distillée à la colonne et recueillir les nanoparticules dans un flacon de verre. Pour mesurer la taille hydrodynamique des nanoparticules gallium-68, pipette 60 microlitres de l’échantillon en cuvette et effectuer trois mesures dynamiques de diffusion de la lumière par échantillon.Pour évaluer la stabilité colloïde des nanoparticules gallium-68, incuber 500 microlitres d’échantillon dans différents tampons à 37 degrés Celsius à des moments différents, allant de zéro à 24 heures. Aux heures sélectionnées, transférer 60 microlitres aliquots aux cuvettes et mesurer leur taille hydrodynamique. Pour obtenir un radiochromatogramme de filtration de gel, fractionnez l’élitution de la colonne d’exclusion de taille en aliquots de 500 microlitres pendant l’étape de purification de filtration de gel.Mesurez ensuite la radioactivité présente dans chaque aliquot à l’aide d’un activateur. Pour déterminer la stabilité radiochimique, incuber les nanoparticules de gallium-68 dans le sérum de souris pendant 30 minutes à 37 degrés Celsius. Après l’incubation, purifier les nanoparticules par ultrafiltration.Mesurez ensuite la radioactivité présente dans les nanoparticules et le filtrate. Les données hydrodynamiques de taille pour les nanoparticules de gallium-68 ont indiqué une distribution étroite de taille et taille hydrodynamique moyenne de 7.9 nanomètres. Les mesures de cinq synthèses différentes ont prouvé la reproductibilité de méthode.La taille hydrodynamique des nanoparticules de gallium-68 incubées dans différents médias de zéro à 24 heures n’a montré aucun changement significatif, ce qui signifie que l’échantillon est stable dans différents tampons et sérums. En raison du chauffage rapide réalisé grâce à la technologie des micro-ondes, les nanoparticules présentent des tailles de noyau ultra petites d’environ quatre nanomètres. Les images de microscopie électronique ont indiqué des tailles homogènes de noyau et l’absence d’agrégation.Le chromatogramme de filtration de gel de nanoparticule gallium-68 montre un pic principal de radioactivité correspondant aux nanoparticules et un pic réduit correspondant au gallium-68 libre. Le rendement de la radioétique était de 92 %, ce qui se traduit par une activité spécifique par rapport à 7,1 gigabecquerel par millimole de fer. Une excellente valeur longitudinale de 11,9 et une valeur de relaxation modeste de 22,9 ont été obtenues pour cinq synthés de nanoparticules gallium-68, ce qui donne un rapport moyen de 1,9, ce qui signifie que les nanoparticules gallium-68 sont idéales pour l’IRM pondérée en T1.Les images fantômes MR à différentes concentrations de nanoparticules gallium-68 montrent une augmentation de la concentration en fer et un contraste positif. Une concentration croissante de fer implique une concentration croissante de gallium-68, et le signal PET est de plus en plus intense. L’utilisation de la technologie des micro-ondes permet la synthèse reproductible et rapide des nanoparticules d’oxyde de fer pour l’imagerie multimodale.Suite à cette procédure, nous avons produit un traceur qui peut être utilisé pour l’imagerie moléculaire ciblée avec TEP, T1 IRM, ou des approches hybrides. Après son développement, cette technique ouvre la voie aux chercheurs pour explorer l’utilisation de l’imagerie moléculaire hybride dans des domaines tels que l’oncologie et les maladies cardiovasculaires. N’oubliez pas que le travail avec des composés radioactifs peut être extrêmement dangereux, et les précautions de radioprotection doivent toujours être prises lors de l’exécution de cette procédure.

synthesis-68ga-core-doped-iron-oxide-nanoparticles-for-dual-positron

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Biology

Biologie

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