과분극 자기 공명 에이전트의 연구 다중 구획 동적 단일 효소 팬텀의 사용

이 절차의 전반적인 목표는 통제된 팬텀 환경에서 자기 공명 영상 또는 MRI를 통해 과분극 피루브산이 젖산으로 전환되는 것을 측정하는 것입니다. 이 방법은 자기 공명에 의해 피루브산의 화학적 전환을 감지하는 시스템의 능력과 같은 과분극 MRI 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 피루브산의 화학적 전환이 생체 내 대사와 유사하게 진행되지만 살아있는 시스템보다 더 제어 가능하고 반복 가능하다는 것입니다.

이 기술의 의미는 암 진단으로 확장되는데, 대부분의 암에서 흔히 볼 수 있는 피루브산의 젖산으로의 높은 전환이 유령 환경에 의해 시뮬레이션되기 때문입니다. 이 방법은 암에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만 심장 대사와 같은 다른 대사 영상에도 적용할 수 있습니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 과분극 매체에 내재된 시간 제약이 짧기 때문에 어려움을 겪을 수 있습니다.

용해 및 배출 단계는 신속하게 발생해야 하고 정확하게 수행해야 하기 때문에 배우기 어렵기 때문에 이 방법을 시각적으로 시연하는 것이 중요합니다. 동적 핵 분극 또는 DNP 시스템용 샘플 컵에서 0.3 마이크로 리터의 가도테리돌 용액과 13 밀리그램의 피루브산 용액을 피펫팅합니다. 이 혼합물을 피펫 팁으로 샘플 컵에 넣고 짧게 저어줍니다.

DNP 시스템 콘솔에서 insert sample(샘플 삽입) 버튼을 클릭하여 샘플 삽입 프로세스를 시작합니다. 샘플 마법사에서 일반 샘플을 선택하고 다음을 클릭합니다. 샘플 컵을 수직으로 유지하면서 삽입 로드를 샘플 컵 위에 부드럽게 놓습니다.

메시지가 표시되면 DNP 시스템을 열고 삽입 로드를 사용하여 가변 온도 인서트에 컵을 삽입합니다. 샘플 삽입 로드 끝에 있는 플런저를 당겨 샘플을 방출합니다.amp가변 온도 인서트에서 le. 시스템에서 시료 삽입 로드를 제거하고 DNP 시스템 콘솔에서 다음 버튼을 클릭합니다.

그런 다음 DNP 시스템 콘솔에서 편광 샘플 버튼을 클릭하여 편광을 시작합니다. RINMR 소프트웨어에서 HYPERSENSENMR을 편광 모니터링 소프트웨어에 입력합니다. 빌드 업 구성을 1로 설정하고 Enter 키를 누릅니다.

그런 다음 솔리드 빌드업을 클릭합니다. 저장 파일의 위치와 이름을 설정한 후 DNP 시스템 콘솔의 드롭다운 탭에서 carbon 13에 대한 프로파일을 선택합니다. 다음을 클릭합니다.

빌드업 중에 샘플링을 활성화하려면 확인란을 선택합니다. 샘플 시간을 300초로 설정하고 완료를 클릭합니다. 마지막으로, 3.85g의 용해 매체를 5ml 주사기로 부피로 측정하거나 저울을 사용하여 무게로 측정합니다.

사출 라인에 쉽게 접근할 수 있는 자석 중앙에 팬텀을 놓습니다. 배기 라인으로 배출될 액체를 담을 수 있는 용기가 있는지 확인하십시오. 240 마이크로 리터의 NADH 용액, 125 마이크로 리터의 LDH 용액 및 335 마이크로 리터의 완충액을 혼합하여 고 활성 효소 혼합물을 준비합니다.

주입 라인에 부착할 수 있는 3ml 주사기에 용액을 보관하십시오. 그런 다음 240 마이크로 리터의 NADH 용액, 75 마이크로 리터의 LDH 용액 및 385 마이크로 리터의 완충액을 함께 혼합하여 저활성 효소 혼합물을 준비합니다. 이 혼합물을 주입 라인에 부착할 수 있는 별도의 3ml 주사기에 보관하십시오.

초기 포지셔닝을 수행하려면 새 로컬라이저 스캔을 로드합니다. Acq/Reco를 선택하여 양성자 코일을 흔듭니다. 조정 플랫폼을 표시하고 엽니다.

조정 패널에서 Wobble Adjust를 선택하고 ppen을 클릭합니다. 스윕 폭을 10메가헤르츠로 설정하고 설정을 클릭합니다. 잠시 후 양성자 코일 튜닝 및 일치가 획득 창에 나타나야 합니다.

코일 소자를 13C 또는 소자 2로 변경하고 스윕 폭을 5메가헤르츠로 설정하여 탄소 코일을 흔들어 보십시오. 잠시 후 탄소 코일 튜닝 및 매칭이 획득 창에 나타나야 하며 제대로 조정되면 중지를 누르십시오. 스캔 제어로 돌아가려면 적용을 누른 다음 뒤로를 누르고 마지막으로 계속을 눌러 스캔을 시작합니다.

용해를 시작하기 전에 이 단계의 스캔을 완전히 설정하는 것이 중요합니다. 용해가 시작된 후에는 중단해서는 안 되며 과분극 피루브산이 전달되기 전에 서열 매개변수를 조정할 시간이 거의 없습니다. 새로운 무선 에코 평면 분광 이미징 스캔을 로드합니다.

전체 반응 챔버를 덮을 수 있도록 슬라이스 두께를 30mm로 설정합니다. 시스템 탭을 선택하고 작동 모드를 13C 전송 수신으로 변경하여 작동 모드를 탄소 13로 설정합니다. 피루브산이 90% 이상의 분극에 도달하면 용액과 팬텀이 준비되고 스캔이 구성됩니다.

DNP 시스템 콘솔에서 run dissolution 버튼을 클릭합니다. 메시지가 표시되면 용해 스틱을 작동 위치로 이동하고 용해 매체를 주입합니다. DNP 시스템을 닫고 DNP 시스템 콘솔에서 완료 버튼을 클릭합니다.

피루브산과 효소의 주입이 원활하게 이루어지는 것이 중요합니다. 이렇게 하면 화학적 전환이 완료되기 전에 효소 혼합물이 적절하게 혼합되어 팬텀 챔버로 전달되도록 할 수 있습니다. DNP 시스템이 과분극 피루브산염을 전달할 때 500마이크로리터의 피루브산 용액을 각각의 고농도 및 저농도 효소 용액 주사기에 흡입합니다.

각 주사기를 주입 라인에 천천히 주입합니다. 스캔은 사용된 스캔 프로토콜에 따라 주입 전 또는 주입 직후에 시작할 수 있습니다. 용해가 완료된 후 메시지가 표시되면 용해 스틱을 정지 위치로 다시 이동한 다음 마침을 클릭합니다.

radio echo planar spectral imaging sequence의 대표적인 결과가 여기에 나와 있습니다. 피루브산 이미지는 양쪽 챔버에서 강한 피루브산 신호를 보여줍니다. 젖산 이미지는 더 약한 젖산 신호를 보여주지만 여전히 챔버에 국한되어 있습니다.

hyperpolarized lactate와 pyruvate의 신호 비율은 각 챔버의 효소 활성을 추정하는 데 사용할 수 있습니다. 각 챔버의 신호 비율은 존재하는 효소 활성과 일치합니다. 이 기술을 숙달하면 한 시간 안에 완료할 수 있습니다.

이 절차를 시도하는 동안 용해 프로세스를 시작하기 전에 팬텀 혼합물 및 이미징 시퀀스를 준비해야 한다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 이 절차에 따라 염기서열이 다른 화학 반응을 얼마나 잘 이미지화할 수 있는지와 같은 추가 질문에 답하기 위해 다른 과분극 제제 및 효소를 사용할 수 있습니다. 이 기술은 과분극 MRI 분야의 연구자들이 재생 가능한 팬텀을 사용하여 염기서열 성능을 탐구할 수 있는 길을 열어줍니다.

이 비디오를 시청한 후에는 hyperpolarized pyruvate의 lactate로의 전환을 촉진하고 이미징을 위해 carbon 13 enriched pyruvate를 편광하기 위해 효소 혼합물을 준비하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 강한 자기장에서 작업하는 것은 매우 위험할 수 있으며 항상 스캔실에 대한 접근 통제와 같은 예방 조치를 취해야 한다는 것을 잊지 마십시오.