Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Hiperpolarize Spin-Kafes Gevşeme manyetik alan bağımlılığının ölçülmesi [1-13C]pirüuvat

5.9K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/59399

⸱

13 Eylül 2019

 ,  , 
1Department of Medical Biophysics, Western University, 2Imaging Research Laboratory, Robarts Research Institute, Western University, 3Ontario Institute for Cancer Research

Bu makalede

Özet

Hızlı alan döngüsü netometrisi kullanarak, dinamik nükleer polarizasyon yoluyla hiperpolarize edilmiş 13C'lik zenginleştirilmiş bileşiklerin spin-kafes gevşeme süresinin manyetik alan bağımlılığını ölçmek için bir protokol sayılmaktadır. Özellikle, bunu[1-13C] pirüuvat ile gösterdik, ancak protokol diğer hiperpolarize substratlara genişletilebilir.

Özet

Hiperpolarize 13C ile zenginleştirilmiş bileşiklerin in vivo görüntüleme uygulamalarının temel sınırı sonlu spin-kafes gevşeme süreleridir. Tampon bileşimi, çözelti pH, sıcaklık ve manyetik alan gibi çeşitli faktörler gevşeme oranlarını etkiler. Bu son bağlamda, spin-kafes gevşeme süresi klinik alan güçlü ölçülebilir, ancak bu bileşiklerpolarize dağıtılan ve MRI taşınır düşük alanlarda, gevşeme daha hızlı ve ölçmek zordur. Taşıma sırasında kaybedilen manyetizasyon miktarını daha iyi anlamak için, hızlı alan-bisiklet relaxometrisi kullandık, ~0.75 T'de 13C çekirdeğinin manyetik rezonans tespiti ile, nükleer manyetik rezonans dağılımını ölçmek için hiperpolarize spin-kafes gevşeme süresi [1-13C]piruvat. 80 mmol/L konsantrasyonda hiperpolarize pirüvat örnekleri ve fizyolojik pH (~7.8) üretmek için çözünme dinamik nükleer polarizasyon kullanılmıştır. Bu çözümler hızlı bir şekilde hızlı bir alan döngüsü gevşeticiaktarımetresine aktarıldı, böylece numune manyetizasyonunun gevşemesi kalibre edilmiş küçük bir çevirme açısı (3°-5°) kullanılarak zamanın bir fonksiyonu olarak ölçülebiliyordu. PirofanC-1'in T1 dağılımını haritalamak için 0,237 mT ile 0,705 T arasında değişen farklı gevşeme alanları için veri kaydettik. Bu bilgilerle, hiperpolarize substratların manyetik alanların aralığındaki spin-kafes gevşemesini tahmin etmek için ampirik bir denklem belirledik. Bu sonuçlar, taşıma sırasında kaybedilen manyetizasyon miktarını tahmin etmek ve sinyal kaybını en aza indirmek için deneysel tasarımları geliştirmek için kullanılabilir.

Giriş

Manyetik rezonans spektroskopik görüntüleme (MRSI) spektroskopik görüntüleme ile saptanan metabolitlerin mekansal haritalarını üretebilir, ancak pratik kullanımı genellikle nispeten düşük duyarlılığı ile sınırlıdır. In vivo manyetik rezonans görüntüleme ve spektroskopi yöntemlerinin bu düşük hassasiyeti, vücut sıcaklıklarında ve makul manyetik alan mukavemetlerinde ulaşılabilen küçük dereceden nükleer manyetizasyondan kaynaklanmaktadır. Ancak, bu sınırlama büyük ölçüde mrsi1kullanarak vivo metabolizmada sonda enjekte edilir sıvı substratlar, in vitro manyetizasyon geliştirmek için dinamik nükleer polarizasyon (DNP) kullanımı ile aşılabilir,2 , 3.2.2 , 4. DNP sıfır olmayan nükleer spin ile en çekirdeklerin manyetizasyonunu artırma yeteneğine sahiptir ve pirüvat 5,6,bikarbonat gibi 13 C ile zenginleştirilmiş bileşiklerin vivo MRSI hassasiyetini artırmak için kullanılmıştır 7,8, fumarate9, laktat10, glutamin11, ve büyüklüğü fazla dört sipariş tarafından diğerleri12. Uygulamaları vasküler hastalık görüntüleme dahil13,14,15, organ perfüzyonu13,16,17,18, kanser algılama1,19,20,21,22, tümör evreleme23,24, ve terapötik yanıt ın nicelleştirilmesi2 , 6.000 , 23.000 , 24.000 , 25.000 , 26. Yıl.

MRSI ile in vivo algılama için yavaş spin-kafes gevşemesi esastır. Spin-kafes gevşeme süreleri(T1s) onlarca saniye sırasına göre çözeltideki küçük moleküller içinde düşük jiromanyetik oranlara sahip çekirdekler için mümkündür. Çeşitli fiziksel faktörler bir nükleer spin geçiş ve çevre (kafes) arasında enerji transferi etkisi gevşemeye yol açan, manyetik alan gücü de dahil olmak üzere, sıcaklık, ve moleküler konformasyon27. Proton lar doğrudan bağlı olmayan karbon pozisyonları için moleküllerde dipolar gevşeme azalır ve çözünme ortamının deuterasyonu moleküller arası dipolar gevşemeyi daha da azaltabilir. Ne yazık ki, deuterated çözücüler in vivo gevşeme genişletmek için sınırlı yetenekleri var. Karboniller veya karboksilik asitlerin (pirüuvat gibi) artan gevşeme kimyasal kayma anizotropi nedeniyle yüksek manyetik alan mukavemetleri oluşabilir. Polarizasyon sonrası çözünme sırasında sıvı yolundan paramanyetik kirlerin varlığı hızlı gevşemeye neden olabilir ve şelatörler kullanılarak kaçınılması veya ortadan kaldırılması gerekir.

Spin-kafes gevşemesinin önemli ölçüde daha hızlı olabileceği düşük alanlarda 13C içeren bileşiklerin gevşemesi için çok az veri vardır. Ancak, hiperpolarize kontrast ajanlar genellikle dünyanın yakınında veya dünyanın dnp aygıtından dağıtılır beri, in vivo görüntüleme için kullanılan ajanın hazırlanması sırasında gevşeme anlamak için düşük alanlarda T1 ölçmek önemlidir Alan. 13C ile zenginleştirilmiş substrat konsantrasyonu, çözelti pH, tamponlar ve sıcaklık gibi ek fiziksel faktörler de gevşemeyi etkiler ve dolayısıyla ajanın formülasyonu üzerinde bir etkiye sahiptir. Tüm bu faktörler, DNP çözünme işleminin optimizasyonunda anahtar parametrelerin belirlenmesinde ve numunenin DNP aygıtından görüntüleme mıknatısına taşınmasında oluşan sinyal kaybının büyüklüğünün hesaplanmasında gereklidir.

Manyetik alanın bir fonksiyonu olarak nükleer manyetik rezonans dağılım (NMRD) ölçümleri, yani T1 ölçümleri genellikle bir NMR spektrometresi kullanılarak elde edilir. Bu ölçümleri elde etmek için, bir kapatma yöntemi nerede örnek ilk mıknatıs28,29,30 saçak alanında konumu ile belirlenen bazı alanda dinlenmek için spektrometre dışarı mekik kullanılabilir ve sonra hızla geri NMR mıknatıs içine geri kalan manyetizasyon ölçmek için aktarılır. Manyetik alanda aynı noktada bu süreci tekrarlayarak ancak gevşeme artan dönemlerde, bir gevşeme eğrisi elde edilebilir, daha sonra T1tahmin analiz edilebilir .

NMRD verilerimizi elde etmek için hızlı alan bisikleti relaxometrisi31,32,33 olarak bilinen alternatif bir teknik kullanıyoruz. Hiperpolarize 13C çekirdekli çözeltilerin T1 ölçümleri için ticari bir alan döngüsü gevşeticiölçer (Bkz. Malzeme Tablosu)modifiye ettik. Mekik yöntemiile karşılaştırıldığında, alan döngüsü bu relaxometrenin daha küçük bir manyetik alan aralığında (0,25 mT ila 1 T) nMRD verilerini sistematik olarak elde etmesini sağlar. Bu, manyetik alandaki örnek konumu değil, manyetik alanın kendisini hızla değiştirerek gerçekleştirilir. Bu nedenle, bir örnek yüksek alan mukavemeti manyetize edilebilir, daha düşük bir alan gücü "rahat", ve daha sonra sinyal maksimize etmek için sabit bir alanda serbest indüksiyon-çürüme edinimi ile ölçülür (ve Larmor frekansı). Bu, numune sıcaklığının ölçüm sırasında kontrol edilebildiği ve NMR sondasının tüm manyetik alan aralığında otomatik edinimi teşvik eden her bir gevşeme alanında ayarlanması gerekmediği anlamına gelir.

Hiperpolarize çözeltilerin düşük manyetik alanlarda dağıtılması ve taşınmasının etkilerine odaklanan bu çalışma, hiperpolarize 13C-pirüvatın spin-kafes gevşeme süresini hızlı kullanarak ölçmek için ayrıntılı bir metodoloji sunar. 0,237 mT ile 0,705 T aralığında manyetik alanlar için alan bisikleti relaxometrisi. Bu metodolojiyi kullanmanın ana sonuçları daha önce [1-13C]pirüuvat34 ve 13C ile zenginleştirilmiş sodyum ve sezyum bikarbonat35 için sunulmuştur, radikal konsantrasyon ve çözünme pH gibi diğer faktörler da çalışılmıştır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1. Örnek Hazırlama

NOT: 1.1-1.8 adımları sadece bir kez gerçekleştirilir

  1. 1 mL stok 13C-zenginleştirilmiş pirüvik asit çözeltisi, yaygın in vivo araştırma1,2,5,6için kullanılan , 15-mmol /L triarylmethyl radikal çözünmüş oluşan hazırlayın [1- 13.000 C]piruvik asit (bkz. Malzemeler Tablosu). Bu stok çözeltisinden aliquots ayrı ayrı polarize olacak ve daha sonra farklı manyetik alanlarda relaxometri geçmesi örnekler için kullanılacaktır. [1-13C]piruvik asit molekülünün bir temsili Şekil 1'degösterilmiştir.
  2. Dinamik nükleer polarize yazılım arabiriminde (Bkz. Malzeme Tablosu),değişken sıcaklık ekleme ucunun (VTI) sıcaklığını 1,4 K'ya düşürmek için Bekleme Düğmesine tıklayın.
  3. DNP istenilen sıcaklığa ulaştıktan sonra, stok çözeltisinin 10 μL'sini numune kabına yükleyin, taret kapılarını açın ve bu görev için özel olarak tasarlanmış bir ekleme değnek kullanarak kupayı VTI'ye takın.
  4. Bundan sonra, hızlı bir şekilde değnek ayıklamak ve fincan serbest olduğundan emin olun. Daha sonra taret kapılarını kapatın ve VTI'nin sıcaklığı 1,4 K'ya geri dönerken aşağıdaki adımlarla devam edin.
  5. Stok çözeltisinin hiperpolarizasyonu için en uygun RF frekansını bulmak için DNP'yi mikrodalga tarama sını çalıştıracak şekilde hazırlayın.
    1. Spektrometreyi (DNP sisteminin bir parçası) kontrol eden bilgisayarda, daha önce uygun seri iletişimle yapılandırılan HyperTerminal simgesine çift tıklayarak spektrometre ile DNP kontrol yazılımı arasındaki iletişimi kurmak Parametre.
    2. İletişim kurulduktan sonra, RINMR yazılımını başlatın, komut satırına yazın. HYPERSENSENMR, ve sonra entertuşuna basın.
    3. Bundan sonra, ekranda yeni bir pencere gösterilir ve üzerinde Yapılandırma Numarası alanına bir (1) yazın. Ardından Yapılandırmaseç düğmesini tıklatın.
    4. Tuşuna tıklayın mikrodalga süpürme yap. Spektrometrenin hazır olduğunu ve kutuplaşmayı örneklemek için DNP kontrol yazılımından gelen periyodik tetik sinyallerini beklediğini belirten, saniyeler süren bir sayacı olan küçük bir pencere açılacaktır.
    5. DNP kontrol yazılımında Kalibrasyon sekmesini seçin ve Oluştur düğmesine tıklayın.
    6. Kalibrasyon kurulum penceresini kullanarak aşağıdaki bilgileri girin: Başlangıç Frekansı = 94.117 GHz, Bitiş Frekansı = 94.137 GHz, Adım Boyutu = 1 MHz, Adım Süresi = 300 s, Güç = 50 mW, Sıvı Helyum Seviyesi = e ve Sıcaklık = 1.4 K.
    7. Kurulum penceresini kapatacak ve adım sayısını ve istenen mikrodalga süpürmegerçekleştirmek için gereken süreyi görüntüleyecek Kalibrasyon sekmesine geri dönecek olan Oluşturdüğmesine tıklayın.
    8. İstenilen VTI sıcaklığıelde edilip, Etkinleştir düğmesini tıklatın ve ardından mikrodalga süpürme işlemini başlatmaya başlayın.
  6. Mikrodalga süpürmesonunda, numuneyi kurtarın ve maksimum polarizasyonun sağlandığı en uygun frekansı kaydedin. Bu optimal frekans, Şekil 2'degösterildiği gibi maksimum polarizasyon sağlayan polarizasyon frekansı olarak tanımlanır. Bu frekans pirüvik asit belirli stok çözeltisi elde edilen tüm aliquots hiperpolarize için kullanılacaktır.
  7. 40-mmol/L Tris baz çözeltisi, 50 mmol/L sodyum klorür ve 80-mmol/L sodyum hidroksit çözeltisi kullanarak 250 mL stok çözünme ortamı hazırlayın. Herhangi bir metal iyon kontaminasyonunu ayırmak için 100 mg/L konsantrasyonda etilendirminateamintetraasetik asit (EDTA) ekleyin. Benzer şekilde piruvik asit stok çözeltisi, bu çözünme ortamı polarize olacak tüm farklı numuneler için kullanılacaktır. Kullanılan kimyasallarla ilgili daha ayrıntılı bilgi için Malzeme Tablosuna bakın.
  8. Ayrıca, deiyonize suda çözünmüş 100 mg/L EDTA'dan oluşan 500 mL stok temizleme solüsyonu hazırlayın. DNP'nin çözünme yolunu temizlemek için her polarizasyondan sonra bu temizleme çözeltisinin yaklaşık 10 mL'si kullanılır.
    NOT: Her bir örnek için 1.9-1.27 adımları gerçekleştirilir.
  9. DNP cihazını dnp ana penceredeki Soğuma düğmesine basarak [1-13C] pirüvik asit örneğini hiperpolarize etmeye hazırlanırken 1,4 K'ya soğutun.
  10. Spektrometre için kullanılan yazılım zaten yapılandırma 1 seçili ile etkinse, aşağıdaki adımları ile devam edin. Aksi takdirde, 1.5.1 ile 1.5.3 adımlarını gerçekleştirin ve ardından aşağıdaki adımları ile devam edin.
  11. DNP'nin spektrometresini kontrol eden pencerede yapılandırma 1'in seçildiğini doğruladıktan sonra Katı Yap düğmesine tıklayın.
  12. "XXX"in birikme verileriyle depolanan dosyaların sırasında bir sayı olduğu dosya adını SSBuilupXXX'e girin. Bu numara yazılım tarafından otomatik olarak artımlanır. Sonra Tamam'ıtıklatın. Mikrodalga süpürme durumda benzer şekilde, saniye azalan bir sayaç ile küçük bir pencere spektrometre hazır olduğunu belirten açılacak ve periyodik tetik sinyalleri bekliyor olacak, DNP kontrol yazılımı gelen, polarizasyon örnek .
  13. Piruvik asit kullanarak - adım 1.1 hazırlanan OX063 stok çözeltisi, bir örnek fincan 30 mg tartmak.
  14. İstenilen VTI sıcaklığıelde edildiğinde (1,4 K) Örnek Ekle'yetıklayın, ardından Normal Örnek'i seçin ve sonra İleri'yetıklayın. Ekranda görüntülenen güvenlik önlemlerinin ardından, bu görev için özel olarak tasarlanmış uzun bir değnek kullanarak bardağı soğuk DNP aygıtına takın.
  15. Fincan takıldıktan sonra değnek sökülüp DNP kapıları kapandıktan sonra İleri ve Sonra Bitir'itıklatın. Bu noktada hiperpolarize sistemi numune kabını kısmen doldurulmuş ışınlama odasına indirir (e) sıvı helyum ile.
  16. Sıcaklık 1,4K'ya dönene kadar bekleyin ve ardından Polarize Örnek düğmesine tıklayın.
  17. Yeni açılan pencerede, adım 1.6'da mikrodalga süpürmeden elde edilen frekans değerini ayarlayın. Aynı pencerede, aynı zamanda 50 mW ve örnekleme süresi 300 s. Nexttıklayın, Yapı İzleme etkinleştir kutusunu işaretleyin ve sonra Finish'etıklayın.
    NOT: Polarizasyon başladıktan sonra, DNP kontrol yazılımı küçük bir uç açısı kullanarak polarizasyon örnek spektrometre talimat her 300 s tetik sinyalleri oluşturur. Bu şekilde, spektrometre yazılımı bir katı hal manyetizasyon eğrisi için bir örnek nokta ekler, şimdi hem spektrometre yazılımı ve sekme Polarization Build-Upaltında DNP kontrol yazılımı görüntülenir. 4. örnekve ondan sonraki her örnekten sonra, spektrometre yazılımı eğriyi formun üstel büyüme işlevine uyar:

    S = A *exp(-t/Tp) + y0

    a polarizasyon genliği, rasgele birimler, t örnekleme zamanı, Tp polarizasyon zaman sabiti (her ikisi de saniye cinsinden) ve y0 bir ofset olduğunu. Uygun parametrelere dayanarak, yazılım aynı zamanda DNP'nin Polarizasyon Durumu sekmesinde görüntülenen zaman içinde o noktaya kadar elde edilen yüzde polarizasyon hesaplar.



    4. figure-protocol-1

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Şekil 2 pirüvik asit için yüksek çözünürlüklü tam menzilli mikrodalga süpürme bir örnek sunar. Sunulan durumda, bu optimal mikrodalga frekansı 94.128 GHz, şekil eklemek vurgulanır karşılık gelir. DNP sistemimiz normalde 93.750 GHz ile 94.241 GHz aralığında, adım boyutu1 MHz, 600 s'ye kadar polarizasyon süresi ve 100 mW'a kadar güç le çalışabilir. Frekansların tam bir dizi sadece yeni yüzeyler için incelenir. Ancak, 13C-piruvik asit ile önceki deneyime dayanarak, biz 94.127 GHz civ...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Sinyal alımını geliştirmek için DNP'nin kullanılması, hayvan enjeksiyonlarında kullanıldığı gibi sınırlı konsantrasyonlarda 13C çekirdeğinden elde edilen yetersiz manyetik rezonans sinyaline teknik bir çözümdür, ancak diğer deneysel zorluklar da ortaya çıkar. Şekil 7'de gösterilen her gevşeme ölçümü, yeniden ölçüm için çözünmeden sonra repolarize edilemediği için benzersiz olarak hazırlanmış bir numunenin ölçüsünü temsil eder. Bu kaçınılmaz olarak, numunenin tartılması sırasında n...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklamaları yok.

Teşekkürler

Yazarlar Kanser Araştırma, Görüntüleme Çeviri Programı ve Bu araştırma finansmanı için Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi Ontario Enstitüsü teşekkür etmek istiyorum. Ayrıca Albert Chen, GE Healthcare, Toronto, Kanada, Gianni Ferrante, Stelar s.r.l., İtalya ve William Mander, Oxford Instruments, İngiltere ile yararlı tartışmalar kabul etmek istiyorum.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
[1-13C] Pirüvik AsitSigma-Aldrich, St. Louis, MO, ABD677175
10mm NMR TüpüNorell, Inc., Morganton NC, ABD1001-8
Deiyonize su
Etilendiamintetraasetik asit disodyum tuzu dihidrat (EDTA)Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, ABDE5134
HyperSense Dinamik Nükleer PolarizörOxford Instruments, Abingdon, Birleşik KrallıkAşağıdakileri içerir: tüm DNP polarizörü kontrol etmek ve izlemek için kullanılan "DNP-NMR Polarizör" yazılımı; katı hal polarizasyon seviyelerini izlemek için kullanılan "RINMR"; DNP yazılımını katı hal polarizasyon seviyesini izleyen RINMR yazılımı ile iletişim kurmak için kullanılan "HyperTerminal". Ayrıca, kendi RINMR yazılımı MATLAB R2017b ile birlikte sıvı hal polarizasyonunu izlemek için MQC tezgah üstü spektrometresini içerir
MathWorks, Natick, MAZaman içinde manyetizasyon bozunmasının doğrusal olmayan montajı için komut dosyaları ve hiperpolarize pirüvik asidin T1 NMRD analizini içerir.
OX063 Triarilmetil radikalOxford Instruments, Abingdon, İngiltere
pH metre - SympHonyVWR International, Mississauga, ON., KanadaSB70P
ProHanceBracco Teşhis A.Ş.Gadoteridol, Gd-HP-DO3A
Saf Etanol (% 100 saf)Ticari Alkoller, Toronto, ON, KanadaP016EAAN
Shim CoilŞirket İçi
Sodyum KlorürGeliştirildi Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, ABDS7653
Sodyum HidroksitSigma-Aldrich, St. Louis, MO, ABDS8045 
SpinMaster FFC2000 1T C/DCStelar srl, Mede (PV) İtalyaDiğer işlevlerin yanı sıra deneysel parametreleri ayarlamak, RF bobininin ayarlanmasını ve eşleştirilmesini izlemek, farklı darbe dizilerini yüklemek, çevirme açısını kalibre etmek, veri toplama ve eğri uydurma için kullanılan "AcqNMR" yazılımını içerir. Ayrıca bir derinlik ölçer, bazı ağırlıklar ve bir derinlik durdurucu içerir.
Trizma Önceden Ayarlanmış Kristaller (pH 7.6)Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, ABDT7943

Kaynaklar

  1. Golman, K., Zandt, R. I., Lerche, M., Pehrson, R., Ardenkjaer-Larsen, J. H. Metabolic imaging by hyperpolarized 13C magnetic resonance imaging for in vivo tumor diagnosis. Cancer Research. 66 (22), 10855-10860 (2006).
  2. Witney, T. H., Brindle, K. M. Imaging tumour cell metabolism using hyperpolarized 13C magnetic resonance spectroscopy. Biochemical Society Transactions. 38 (5), 1220-1224 (2010).
  3. Kurhanewicz, J., et al. Analysis of cancer metabolism by imaging hyperpolarized nuclei: prospects for translation to clinical research. Neoplasia. 13 (2), 81-97 (2011).
  4. Golman, K., et al. Cardiac metabolism measured noninvasively by hyperpolarized 13C MRI. Magnetic Resonance in Medicine. 59 (5), 1005-1013 (2008).
  5. Golman, K., in 't Zandt, R., Thaning, M. Real-time metabolic imaging. Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America. 103 (30), 11270-11275 (2006).
  6. Day, S. E., et al. Detecting response of rat C6 glioma tumors to radiotherapy using hyperpolarized [1- 13C]pyruvate and 13C magnetic resonance spectroscopic imaging. Magnetic Resonance in Medicine. 65 (2), 557-563 (2011).
  7. Gallagher, F. A., et al. Magnetic resonance imaging of pH in vivo using hyperpolarized 13C-labelled bicarbonate. Nature. 453 (7197), 940-943 (2008).
  8. Wilson, D. M., et al. Multi-compound polarization by DNP allows simultaneous assessment of multiple enzymatic activities in vivo. Journal of Magnetic Resonance. 205 (1), 141-147 (2010).
  9. Gallagher, F. A., et al. Production of hyperpolarized [1,4-13C2]malate from [1,4-13C2]fumarate is a marker of cell necrosis and treatment response in tumors. Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America. 106 (47), 19801-19806 (2009).
  10. Chen, A. P., et al. Feasibility of using hyperpolarized [1-13C]lactate as a substrate for in vivo metabolic 13C MRSI studies. Magnetic Resonance Imaging. 26 (6), 721-726 (2008).
  11. Gallagher, F. A., Kettunen, M. I., Day, S. E., Lerche, M., Brindle, K. M. 13C MR spectroscopy measurements of glutaminase activity in human hepatocellular carcinoma cells using hyperpolarized 13C-labeled glutamine. Magnetic Resonance in Medicine. 60 (2), 253-257 (2008).
  12. Ardenkjaer-Larsen, J. H., et al. Increase in signal-to-noise ratio of > 10,000 times in liquid-state NMR. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 100 (18), 10158-10163 (2003).
  13. Ishii, M., et al. Hyperpolarized 13C MRI of the pulmonary vasculature and parenchyma. Magnetic Resonance in Medicine. 57 (3), 459-463 (2007).
  14. Lau, A. Z., Chen, A. P., Cunningham, C. H. Integrated Bloch-Siegert B(1) mapping and multislice imaging of hyperpolarized (1)(3)C pyruvate and bicarbonate in the heart. Magnetic Resonance in Medicine. 67 (1), 62-71 (2012).
  15. Lau, A. Z., et al. Rapid multislice imaging of hyperpolarized 13C pyruvate and bicarbonate in the heart. Magnetic Resonance in Medicine. 64 (5), 1323-1331 (2010).
  16. Golman, K., Ardenkjaer-Larsen, J. H., Petersson, J. S., Mansson, S., Leunbach, I. Molecular imaging with endogenous substances. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 100 (18), 10435-10439 (2003).
  17. Johansson, E., et al. Cerebral perfusion assessment by bolus tracking using hyperpolarized 13C. Magnetic Resonance in Medicine. 51 (3), 464-472 (2004).
  18. Johansson, E., et al. Perfusion assessment with bolus differentiation: a technique applicable to hyperpolarized tracers. Magnetic Resonance in Medicine. 52 (5), 1043-1051 (2004).
  19. Albers, M. J., et al. Hyperpolarized 13C lactate, pyruvate, and alanine: noninvasive biomarkers for prostate cancer detection and grading. Cancer Research. 68 (20), 8607-8615 (2008).
  20. Chen, A. P., et al. Hyperpolarized C-13 spectroscopic imaging of the TRAMP mouse at 3T-initial experience. Magnetic Resonance in Medicine. 58 (6), 1099-1106 (2007).
  21. Lupo, J. M., et al. Analysis of hyperpolarized dynamic 13C lactate imaging in a transgenic mouse model of prostate cancer. Magnetic Resonance Imaging. 28 (2), 153-162 (2010).
  22. von Morze, C., et al. Imaging of blood flow using hyperpolarized [(13)C]urea in preclinical cancer models. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 33 (3), 692-697 (2011).
  23. Brindle, K. M., Bohndiek, S. E., Gallagher, F. A., Kettunen, M. I. Tumor imaging using hyperpolarized 13C magnetic resonance spectroscopy. Magnetic Resonance in Medicine. 66 (2), 505-519 (2011).
  24. Park, I., et al. Detection of early response to temozolomide treatment in brain tumors using hyperpolarized 13C MR metabolic imaging. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 33 (6), 1284-1290 (2011).
  25. Bohndiek, S. E., et al. Detection of tumor response to a vascular disrupting agent by hyperpolarized 13C magnetic resonance spectroscopy. Molecular Cancer Therapeutics. 9 (12), 3278-3288 (2010).
  26. Witney, T. H., et al. Detecting treatment response in a model of human breast adenocarcinoma using hyperpolarised [1-13C]pyruvate and [1,4-13C2]fumarate. British Journal of Cancer. 103 (9), 1400-1406 (2010).
  27. Levitt, M. H. Spin dynamics: basics of nuclear magnetic resonance. , John Wiley & Sons. (2001).
  28. Mieville, P., Jannin, S., Bodenhausen, G. Relaxometry of insensitive nuclei: optimizing dissolution dynamic nuclear polarization. Journal of Magnetic Resonance. 210 (1), 137-140 (2011).
  29. Redfield, A. G. Shuttling device for high-resolution measurements of relaxation and related phenomena in solution at low field, using a shared commercial 500 MHz NMR instrument. Magnetic Resonance in Chemistry. 41 (10), 753-768 (2003).
  30. Grosse, S., Gubaydullin, F., Scheelken, H., Vieth, H. -M., Yurkovskaya, A. V. Field cycling by fast NMR probe transfer: Design and application in field-dependent CIDNP experiments. Applied Magnetic Resonance. 17 (2), 211-225 (1999).
  31. Kimmich, R., Anoardo, E. Field-cycling NMR relaxometry. Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. 44 (3-4), 257-320 (2004).
  32. Guðjónsdóttir, M., Belton, P., Webb, G. Magnetic Resonance in Food Science: Challenges in a Changing World. , The Royal Society of Chemistry. 65-72 (2009).
  33. Anoardo, E., Galli, G., Ferrante, G. Fast-field-cycling NMR: Applications and instrumentation. Applied Magnetic Resonance. 20 (3), 365-404 (2001).
  34. Chattergoon, N., Martinez-Santiesteban, F., Handler, W. B., Ardenkjaer-Larsen, J. H., Scholl, T. J. Field dependence of T1 for hyperpolarized [1-13C]pyruvate. Contrast Media & Molecular Imaging. 8 (1), 57-62 (2013).
  35. Martínez-Santiesteban, F. M., Dang, T. P., Lim, H., Chen, A. P., Scholl, T. J. T1 nuclear magnetic relaxation dispersion of hyperpolarized sodium and cesium hydrogencarbonate-13C. NMR in Biomedicine. 30 (9), 3749(2017).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Hiperpolarize PiruvatAlan D ng l RelaksometriDinamik N kleer PolarizasyonKarbon 13 NMRT1 DispersiyonuHiperpolarizasyon Kaybz nd rme DNPD k Alanl Relaksometri
Hiperpolarize Spin-Kafes Gevşeme manyetik alan bağımlılığının ölçülmesi [1-13C]pirüuvat
Bize ulaşın
Kütüphaneye tavsiye et

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Telif hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.