Использование Multi-купе Dynamic один энзим Phantom для исследований гиперполяризованным магнитно-резонансных агентов

Summary

Многокамерный динамический фантом используется для моделирования некоторых биологических аспектов, представляющих интерес для метаболических исследований, с использованием гиперполяризованных магнитных резонансных агентов.

Abstract

Визуализация гиперполяризованных субстратов магнитного резонанса показывает большой клинический посыл для оценки критических биохимических процессов в режиме реального времени. Из-за фундаментальных ограничений, накладываемых гиперполяризованным состояния, обычно используются экзотические методы визуализации и реконструкции. Практическая система для определения характеристик динамических, мульти-спектральных методов визуализации крайне необходимо. Такая система должна воспроизводимо перепросматривать соответствующей химической динамики нормальных и патологических тканей. Наиболее широко используется субстрат на сегодняшний день является гиперполяризованным [1- ¹³ C] -pyruvate для оценки метаболизма рака. Мы опишем фермент на основе системы фантомное, который опосредует превращение пирувата в лактат. Реакцию инициируют путем инъекции гиперполяризованным агента на несколько камер внутри фантома, каждый из которых содержит различные концентрации реагентов, которые контролируют скорость реакции. Несколько отсеков необходимы для обеспечения того, чтобы ИМАПеренять последовательности точно захватить пространственной и метаболической гетерогенности ткани. Эта система будет способствовать развитию и проверки передовых стратегий визуализации, обеспечивая химической динамики, которые не доступны от обычных фантомов, а также контроль и воспроизводимости , что невозможно в естественных условиях.

Introduction

Клиническое воздействие гиперполяризованным магнитно - резонансной томографии (МРТ) ¹³ С-меченых соединений в решающей степени зависит от его способности измерять химические показатели переходов через реальном времени магнитно - резонансной спектроскопии и спектроскопии изображений ^1-5. В процессе разработки и проверки последовательности, динамическое химическое превращение , как правило , достигается за счет в естественных условиях или в моделях ^6-9 пробирке , которые предлагают ограниченные возможности управления и воспроизводимости. Для надежного тестирования и контроля качества, предпочтительнее было бы ....

Protocol

Примечание: (Phantom Design) Две камеры 3 мл были подвергнуты механической обработке из Ultem и оснащены PEEK трубкой (1,5875 мм OD и 0,762 мм ID) для инъекций и выхлопных газов. Камеры были помещены в центрифужную пробирку емкостью 50 мл , наполненную водой (рисунок 1). Для того, чтобы избежать сигналов пустот , созданных пузырьков, камеры и линии были предварительно заполнены деионизованной водой (дН ₂ O).

1. Получение раствора

1. Готовят 1 л буферного раствора (81,3 мМ Трис рН 7,6, 203,3 мМ NaCl). Отвешивают 11,38 г Trizma кристаллы предустановленные рН 7,6 и 11,88 г NaCl и растворяют в 1 л дН _2....

Results

Кусочек-селективные 2D изображения были получены с использованием последовательности снимок radEPSI. Метаболита изображения были реконструированы с использованием фильтрованного обратно проекции. Метаболиты изображения были хорошо выровнены с протонных изображений, как показано на рисунке 2. В этой системе гиперполяризованным лактатного сигнала может быть сгенерирована только из ферментативного превращения гиперполяризованного пирувата. На рисунке 4, в н.......

Discussion

В реальном масштабе времени изображений гиперполяризованного метаболитов имеет много уникальных задач для проектирования последовательности, проверки и контроля качества. Возможность решения пространственно-временной и спектральной гетерогенность предлагает значительный клинический потенциал, но не позволяет QA и валидации методов, связанных с традиционной МРТ. Сложные последовательности изображений или алгоритмы реконструкции могут иметь тонкие зависимости, которые делают их трудно охарактеризовать или проверить вне эк.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
BioSpect 7T	Bruker	BioSpec 70/30 USR	7 Тесла Доклинический МРТ сканер
HyperSense	Oxford Instruments	Hypersense DNP Поляризатор	Динамический ядерный поляризатор для МРТ агентов
1-13C-Pyrvic Acid	Sigma Aldrich	677175	Carbon 13 ламбированный чистый пировиноградная кислота
Trityl Radical	GE Healthcare	OX063	Свободные радикалы, используемые в динамической ядерной поляризации
NaOH	Sigma Aldrich	S8045
EDTA	Sigma Aldrich	E6758	Этилендиаминтетрауксусная кислота
LDH	Worthingthon	LS002755	Лактатдегидрогеназа из мышц кролика
NADH	Sigma Aldrich	N4505	β-Никотинамидадениндинуклеотид, восстановленная соль дикалия
Trizma	Sigma	Aldrich T7943	Предустановленные кристаллы Trizma
NaCl	Sigma Aldrich	S7653