Optik dönüş değişimi (Seop) pompa vasıtasıyla hyperpolarized ksenon üretimi tarif edilmiştir. Bu yöntem Xe-129 nükleer spin kutuplaşma ~ 10000 kat büyütme verir ve nükleer manyetik rezonans spektroskopisi ve görüntüleme uygulamaları vardır. Gaz fazı ve çözelti durum deney örnekleri verilmiştir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
NMR ve MRG Uygulamaları için Hyperpolarized Xenon
Bu makalede
Özet
Özet
~ 10 T bile güçlü dış manyetik alanların oda sıcaklığında 1 örnek sadece küçük saptanabilir net manyetizasyon üretir çünkü Nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi ve görüntüleme (MRG) intrinsik düşük hassasiyeti muzdarip. Bu nedenle, en NMR ve MRG uygulamaları göreceli yüksek konsantrasyon (örneğin, su, biyolojik doku görüntüleme için) moleküllerin algılama güvenmek veya aşırı edinme süreleri gerektirir. Bu, birçok biyokimyasal ve tıbbi uygulamalar için NMR sinyalleri çok yararlı moleküler özgüllüğü yararlanabilmesi için yeteneğimizi sınırlar. Ancak, yeni yaklaşımlar son birkaç yıl içinde ortaya çıktı: tespit sıkma türlerin Manipülasyon öncesinde NMR / MRG mıknatıs içindeki algılama dramatik mıknatıslanma artırmak ve bu nedenle çok daha düşük konsantrasyonda 2 moleküllerin tespiti kılar.
Burada, bir Xenon gaz karışımı (% 2-5 Xe,% 10 polarizasyon için bir yöntem mevcutN 2, bir ca ile kompakt kurulumunda O denge). 16000 kat sinyali iyileştirmek. Soygaz diğer bileşenler ayrılmış bile Modern çizgi-daralmış diyot lazerler verimli kutuplaşma 7 ve gaz karışımı hemen kullanıma izin verir. Seop cihaz açıklanmaktadır ve elde sıkma polarizasyon belirlenmesi yöntemi performans kontrol için gösterilmiştir.
Hyperpolarized gaz gaz akışı görüntüleme ya da başka malzemeler ile 8,9 arayüzleri difüzyon çalışmaları da dahil olmak üzere, boş alan görüntüleme için de kullanılabilir. Ayrıca, Xe NMR sinyalinin moleküler ortamda 6 karşı son derece duyarlıdır. Bu geçici gaz 10,11 tuzak Fonksiyonlu moleküler bilgisayarlar ile sulu çözeltide çözündüğünde bir NMR / MRG kontrast ajan olarak kullanmak için bu seçeneği sağlar. Doğrudan algılama ve bu yapıların yüksek hassasiyet dolaylı olarak algılama spektroskopik ve görüntüleme hem modunda gösterilmiştir. </ P>
Giriş
Belli koşullar altında 2 hassasiyet sorunu çözebilir yana Hyperpolarized ajanlar NMR / MRG uygulamaları için artan bir önem kazanmaktadır. Önceki bütün gerçek spektroskopi veya görüntüleme deneyi için NMR mıknatıs dışında bir yapay artış sıkma nüfus değişimi hazırlamak üç ana yaklaşım şu anda (ve döviz optik pompalama, Seop dönmeye;; para-hidrojen indüksiyon polarizasyonu, PHIP dinamik nükleer polarizasyon, DNP) kullanılır . Burada çözüm devlet Deneylerde kullanılan hyperpolarized 129 Xe üretimi için optimize edilmiş bir Seop kurulum fonksiyonu ve işletimi tarif.
Temel bir bileşeni 795 nm kızılötesi foton yayan yoğun....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. Seop Kur hazırlanması
Rubidyum ksenon için lazer ışık polarizasyon transferini kolaylaştırmak için, optik pompalama hücre haline getirilmesi gerekir. Yüksek reaktivitesi nedeniyle, bu işlem, Rb, oksijen ya da su ile temas etmeden gerçekleşmesi gerekir, aksi takdirde okside olur ve Xe kutuplaştırma değildir. Rb Su ile şiddetli reaksiyona girer gibi ekstra dikkatli alınmalıdır.
- Optik hücre önceden kullanılmış ise, Şekil 4b'de görüleceği gibi, Rb ve Rb oksit tabakası ile kaplanır. Hücre ilk kullanımdan önce temiz olmalıdır. Optik hücre giriş ve çıkış boruları kapatın. Tutarak basınçlı iken, kimyasal bir dav....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Hyperpolarized ksenon hazırlanmasında kritik açıdan pompalama hücre ve dairesel polarize ışık ile hücrenin yeterli aydınlatma içeren gaz manifoldu oksijen yabancı maddeleri bulunmaktadır. Yukarıda bahsedilen ampul testi rubidyum aktarımı yaparken zararlı oksijen konsantrasyonlarının saptanması için basit bir yoludur. Alkali metal hücrenin polarize takılı zaman, parlak yüzeye kaybedebilirsiniz. . Bir defa, ancak, non-okside Rb, yeterli düşük buharlaşma lazer transmisyon (ilk kez için taze bir hücre ısıtma zaman, bu ca ek.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Çıkar çatışması ilan etti.
Teşekkürler
Bu araştırma projesi Avrupa Topluluğu Yedinci Çerçeve Programı (FP7/2007-2013) / ERC hibe anlaşması n ° 242710 altında Avrupa Araştırma Konseyi fon aldı ve ayrıca İnsan Frontier Bilim Programı ve Alman Emmy Noether Programı tarafından desteklenmiştir Araştırma Vakfı (SCHR 995/2-1).
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Reaktif Adı | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar (isteğe bağlı) |
| Rb külçe | Sigma-Aldrich | 276332-1G | |
| P 4 O 10 | Sigma-Aldrich | 79610-500G | |
| Ar | Praxair | ||
| Xe | Sigma-Aldrich | 00472-1EA | |
| O 2 | Sigma-Aldrich | 00476-1EA | |
| Lazer sistemi | QPC Lazerler / Lazer Operasyonlar | Brightlock 50 | |
| Vakum sistemi | Pfeiffer | HiCube | |
| Termokupllar | NewportOmega | SA2F-KI-3M | |
| Silikon ısıtıcı | Newport Omega | FMA5514 | |
| Basınç detektörler | Newport Omega | PR 33X-V-10 | |
| Süreç metre | Newport Omega | INFCP-100B | |
| Kütle akış kontrolörleri | Newport Omega | MFC | |
| PID düzenleyiciler | Newport Omega | CN7800 | |
| Kontrol Yazılımı | Newport Omega | DasyLab | |
| Veri toplama | Newport Omega | Daqboard 3000 | |
| Vakum sensörü | Oerlikon | TTR91 | |
| Vakum denetleyici | Vacom | MVC-3 | |
| Işın kolimatör | Thorlabs | F810SMA-780 | |
| Polarize demeti splitter küpü | Thorlabs | GL15-B | |
| λ / 4 dalga plakası | Thorlabs | WPQ10M-780 | |
| Işın genişletme lensler | Thorlabs | ||
| Optik spektrometre | Ocean Optics | HR4000 | |
| Fiber optik | Ocean Optics | ||
| Düşük basınç NMR tüpü | Wilmad | 513-7LPV-7 | |
| 5mm NMR tüpü | Sigma-Aldrich | HX58.1 | |
| Helmholtz bobinleri | Phywe | 06960-00 | |
| Sigortalı silimca kılcal | Polymicro | TSG 250350 |
Kaynaklar
- Schröder, L. Xenon for NMR biosensing - Inert but alert. Phys Med. , (2011).
- Viale, A., Reineri, F., Santelia, D., Cerutti, E., Ellena, S., Gobetto, R., Aime, S. Hyperpolarized agents for advanced MRI investigations. Q J Nucl. Med. Mol. Imaging. 53, 604-617 (2009).
- Walker, T. G., Happer, ....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
