Name: Manyetik Rezonans Görüntüleme için hazırlanması, Saflaştırılması ve lantanide Kompleksleri Kontrast Ajanlar Kullanım Karakterizasyonu (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-07-21T13:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 21 s
Description: Öğrenin, lantanit komplekslerinin sentezi, saflaştırılması ve karakterizasyonu yöntemini. Bu teknik, biyolojik makromolekülleri manyetik rezonans görüntüleme ile izlemek için kontrast ajanları hazırlamada kullanılır.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Biz minnetle Wayne State Üniversitesi (MJA), Amerikan Yaşlanma Araştırma (SMV) Vakfı hibe ve Kariyer Bağımsızlık Geçiş Biyomedikal Görüntüleme National Institute Ödülü (R00EB007129) ve Ulusal Sağlık Enstitüleri Biyomühendislik Pathway başlangıç ​​fonları kabul Sağlık (MJA).

1. LnCl 3 tuzları kullanarak Metalation <ol><li> 30-265 mM bir çözüm üretmek için ligand su içinde eritin. Bu video 73 mM konsantrasyonda ligand 2 - (4-isothiocyanatobenzyl) diethylenetriamine pentaacetic asit (DTPA-p-SCN-Bn) kullanılmıştır. </li><li> 1 M NH 4 OH ekleyerek ligand çözüm pH 5.5 ve 7.0 arasında ayarlayın. Bu video, 0.2 mL 1 M NH 4 OH çözüm kullanılmıştır. </li><li> 5-1000 mM bir konsantrasyon ile bir çözüm üretmek için su LnCl 3 1-2 benzerleri eritin. Bu video, EuCl 3 ve GdCl 3 111 mm konsantrasyonlarda kullanılır. Metal aşırı bir metalation genellikle tamamlanması için sürücü ve dolayısıyla arıtma basitleştirmek için kullanılır. </li><li> Karıştırılırken LnCl 3 ligand çözüm çözümü ekleyin. </li><li> LnCl 3 eklenmesinden sonra, 0.2 M NH 4 OH ekleyerek ortaya çıkan reaksiyon karışımının pH 5.5 ve 7.0 arasında ayarlayın. Bu video toplam 0.5 mL 0.2 M NH 4 OH çözüm kullanılmıştır. Ligand aside duyarlı fonksiyonel gruplar içeriyorsa, bu adımı sırasında pH birden çok kez ayarlayın. DİKKAT - çözüm çok basit olursa, herhangi bir temel duyarlı fonksiyonel gruplar, izotiyosiyanat gibi, konjugasyon için kullanılamaz hale olacaktır. </li><li> PH ölçümleri ile reaksiyon izleyin. PH sabit kalır reaksiyon tamamlandı. </li></ol> 2. Raising pH tetkikleri (bu video dahil, ancak baz duyarlı fonksiyonel grupları olmaksızın ligandlar için iyi değil) <ol><li> ≥ 11 pH ayarlamak için reaksiyon karışımının NH 4 OH konsantre ekleyin. Bu adım, çözünmez hidroksit uncomplexed gibi herhangi bir metal hızlandırabilir. </li><li> Filtre 0.2 mikron filtre ile süpernatantı. Reaksiyon karışımı filtre takunya, santrifüj ve filtreleme önce şişeden tavsiye edilir. </li><li> Diyaliz gerçekleştirilmez ise, düşük basınç (döner buharlaştırma ya da dondurarak kurutma tavsiye edilir) altında çözücü kaldırmak. </li><li> Serbest lantanide kalırsa Adımlar 2,1-2,3 tekrar edilebilir. </li></ol> 3. Diyaliz workup <ol><li> Ekstra uzunluğu (örnek hacmi yaklaşık% 10) bırakarak numune hacmi tutmak için uygun bir uzunluğu (üreticinin yönergeleri izleyin) diyaliz tüp kesin. Bu video, 100-500 dalton moleküler ağırlığı cut-off (MWCO) membran kullanılan, ancak büyük MWCO boru konjugasyon metalation önce yapılır uygun olarak kullanılabilir. Ayrıca, diyaliz kasetleri istenirse diyaliz tüp alternatif olarak kullanılabilir. </li><li> Eğer üretici kurallarına göre uygun ortam sıcaklığında 15 dakika süreyle su kesme diyaliz tüp bekletin. </li><li> Su (diyalizat) ile bir diyaliz rezervuar (1 L beher Bu video) doldurun. Diyalizat hacmi yaklaşık 100x örnek olmalıdır. </li><li> Katlama bir iki kez tüp sonu ve bir diyaliz kapatma kelepçe ile boru katlanmış kısmı güvenli. Diyaliz sırasında kapalı kalmasını sağlamak için lastik bir bant ile kapatılması sonuna sarın. </li><li> 0.2 mikron filtre ile reaksiyon karışımı Filtresi ve boru gözyaşı dikkatli olmak boru açık ucunu süzüntü yük. Tüp kapatmak için yeterli baş boşluk bıraktığınızdan emin olun. </li><li> Iki kez, bir kapatma ile güvenli ve kapatılması adım 3.4 'deki gibi bir lastik bant ile sarın boru kalan açık ucunu katlayın. </li><li> Bir lastik bant kullanarak diyaliz hortumun bir ucunu kelepçe hava içeren bir cam flakon takın. Diğer kelepçe kum içeren bir şişe takın. Bu şişeleri boru diyalizat dalmış kalmasını sağlar. </li><li> Diyalizat içeren diyaliz rezervuar dolu tüp yerleştirin. </li><li> Ortam sıcaklığında yavaş bir hızda (vorteks) manyetik bir heyecan plaka kullanarak diyalizat karıştırın. </li><li> Bir gün ders (diyalizat Bu video, 2.5, 6.5 ve 11.5 saat olarak değiştirildi) üzerinde 3x diyalizat değiştirin ve sonra (20-28 saat diyaliz toplam) diyaliz gecede devam etmesine izin. </li><li> Diyalizat diyaliz tüpünü çıkarın ve dikkatli bir örnek kaldırmak için bir kapatma açık. 3x diyaliz tüp su ile yıkayın ve numune yıkamalar birleştirmek. </li><li> Düşük basınç altında su çıkarın. Bu video Dondurarak kurutma kullanılır. </li></ol> 4. Serbest metal varlığının değerlendirilmesi <ol><li> Metal kompleks çözülür asetat tamponu (buffer hazırlanması: 400 ml suya 1.4 ml asetik asit çözülür, 1 M NH 4 OH ile 5.8 pH ayarlamak ve toplam hacmi 500 ml su ekleyin) ve xylenol turuncu bir gösterge (16 mcM pH 5.8 tamponu). Bu video, 0.3 mg kompleks 0.3 mL tampon dağıldı ve 3 mL indikatör çözeltisi eklendi. </li><li>, Menekşe sarı gösterge bir renk değişimi gözlem yoluyla serbest metal varlığını tespit. </li><li> İsterseniz bir kalibrasyon eğrisi 1 oluşturarak, serbest metal miktarı belirlenebilir. Alternatif olarak, boya arsenazo III xylenol turuncu 2 yerine kullanılan olabilir. Serbest metal kalırsa, daha önce karakterizasyonu, diyaliz, bir tuzsuzlaştırma sütun veya yüksek performanslı sıvı kromatografi (HPLC) kullanarak saflaştırılmış örnek olmalıdır. </li></ol> 5. Su koordinasyon sayısı (q) Belirlenmesi <ol><li> H 2 O karmaşık (~ 1 mM) içeren III-Eu bir çözüm ve D 2 O. aynı konsantrasyonu başka bir çözüm hazırlayın Analizden önce, D 2 O çözümü kalan H 2 O. kaldırmak için üç kez buharlaştırılır ve D 2 O içinde çözünmüş olmalıdır </li><li> Temiz bir küvet su çözeltisi ekleyin ve bir spectrofluorometer küvet yerleştirmek. </li><li> Eksitasyon ve emisyon taramalar her (~ 395 nm ve 595 nm idi) maxima belirlemek için gerçekleştirin. </li><li> Eksitasyon ve emisyon dalga boylarında adım 5.3, eksitasyon ve emisyon yarık genişlikleri (5 nm), flaş sayısı (100), ilk gecikme (0.01 ms), maksimum gecikme (13 ms) belirlenen aşağıdaki parametreleri kullanarak bir fosforesans zaman çürüme deney yapın ve gecikme artış (0,1 ms). Bu koşullar, en kompleksleri uygun, ancak azami gecikme ve artım değerleri son derece uzun veya çok kısa bir çürüme kez türler için artırılabilir veya azaltılabilir. </li><li> Adım adım 5.1 'de hazırlanan D 2 O çözeltisi ile 5.4 tekrarlayın. </li><li> 5.4 ve 5.5 'de elde edilen lüminesans-çürüme verilere göre, şiddeti zamana doğal günlük arsa. Bu satırların eğimi çürüme oranları (τ -1) (Şekil 2). Bu video, Microsoft Excel 2007, ham veri doğal günlük araziler oluşturmak için kullanılır oldu. Horrocks tarafından geliştirilen ve arkadaşları (eq 1) 3 denklemi çürüme oranları kullanın. Ligand metal koordine OH veya NH grupları varsa, o denklemi kullanmak 3 önce değiştirilmiş olmalıdır. </li></ol> eq 1: <img src="/files/ftp_upload/2844/2844eq1.jpg" alt="Denklem 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Denklem 1"> 6. Relaksivite ölçümler <ol><li> T 1 (longitudinal relaksasyon zamanı) veya T 2 (transvers relaksasyon zamanı): relaksasyon zamanı analizörü istediğiniz uygulamayı modunu seçin. </li><li> Gd farklı konsantrasyonlarda III içeren sulu bir çözücü kompleks içeren örneklerin bir dizi hazırlayın. Bu video, su, 0.625, 1.25, 2.50, 5.00, 10.0, solvent ve çözümleri olarak kullanılan ve 0 mM hazırlanmıştır. Diğer sulu solventler veya tamponlar kullanılabilir, ancak boş olarak solvent kullanılması önemlidir olabilir. Son örnek hacmi, kullanılan cihaz için özeldir. </li><li> Aracı bir örnek koyun ve alet (37 ° C Bu video) sıcaklık dengelenmesi için 5 dakika bekletin. </li><li> T 1 ve T 2 (T 1 ve T 2 temsilcisi eğrileri Şekil 3'te gösterilmiştir) için düzgün bir üstel eğriyi elde etmek için yazılım parametrelerini ayarlayarak gevşeme zamanı (s birimleri) belirleyin. </li><li> 6.3 ve 6.4 örnekleri boş da dahil olmak üzere tüm adımları tekrarlayın. </li><li> S -1 birimleri ölçülen T 1 ve T 2 değerleri ters hesaplayın. </li><li> T 1 -1 veya T karşı 2 -1 Gd III konsantrasyonu değerleri (mM birimleri) çizilir. Gd III içeren kompleksler higroskopik doğası nedeniyle, Gd III konsantrasyonu atomik absorpsiyon spektrofotometresi veya indüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometresi kullanarak onaylayın. Düz bir çizgi ile arsa sığdır. Bir temsilci komplo Şekil 4'te gösterilmiştir. </li><li> Monte hattının eğimi relaksivite (T 1 ve T 2, sırasıyla r 1 r 2) ve mM -1 s -1 birimleri vardır. </li></ol> 7. Temsilcisi Sonuçlar Tablolar ve Şekiller bölümünde bu protokolü adımları Temsilcisi veriler dahil edilmiştir. Protokolde belirtilen su koordinasyon sayısı ve relaksivite karakterizasyonu yanı sıra, nihai ürünlerin standart kimyasal teknikleri kullanılarak karakterize etmek için önemlidir. Eu III içeren kompleksler Şekil 5'te gösterilmiştir bileşik kimlik kütle spektrometresi, ve temsili kitle spektrumu Gd III tanı izotop desen kullanılarak elde edilebilir. Ayrıca, non-Gd III. <img src="/files/ftp_upload/2844/2844fig1.jpg" alt="Şekil 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Şekil 1"> Şekil 1 metalation ve saflaştırılması için genel şeması: Programı metalation ve nedenleri farklı arıtma yolları seçmek için genel bir prosedür resmeden . <img src="/files/ftp_upload/2844/2844fig2.jpg" alt="Şekil 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Şekil 2"> Şekil 2 Lüminesans yoğunluğu arsa: bölüm 5 yoğunluğu karşısında zaman doğal günlük Temsilcisi arsa. Hatları, su ve D 2 O çözümleri için edinilen benzer eğrileri yamaçları, Eu su koordinasyon sayısı III içeren kompleksler karakterize eq 1 ile kullanılır. <img src="/files/ftp_upload/2844/2844fig3.jpg" alt="Şekil 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Şekil 3"> Şekil 3 Gevşeme çürüme zaman eğrileri: (sol) T 1 ve (sağda) T 2 satın alma Temsilcisi veri. Bu eğri şekilleri sapmalar güvenilir veri üretmek. <img src="/files/ftp_upload/2844/2844fig4.jpg" alt="Şekil 4" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Şekil 4"> Şekil 4 relaksivite belirlenmesi: Gd III konsantrasyonu karşı 1 / T 1 bir temsilci arsa. Monte hattının eğimi relaksivite ve mM -1 s -1 birimleri vardır. <img src="/files/ftp_upload/2844/2844fig5.jpg" alt="Şekil 5" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Şekil 5"> Şekil 5 Kütle spektrumları: tanı izotop desen gösteren Temsilcisi kütle spektrumları (sol) Gd III (sağda) içeren kompleksler ve Eu III içeren kompleksler. Siyah Gauss doruklarına teorik izotop dağılımı temsil eder ve kırmızı çizgiler gerçek verilerdir.

<ol><li>Barge, A., Cravotto, G., Gianolio, E., Fedeli, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+to+determine+free+Gd+and+free+ligand+in+solution+of+Gd+chelates.+A+technical+note%5BTitle%5D)+AND+%22Contrast+Med.+Mol.+Imaging%22%5BJournal%5D)">How to determine free Gd and free ligand in solution of Gd chelates. A technical note.</a> Contrast Med. Mol. Imaging. 1, 184-188 (2006).</li>
<li>Nagaraja, T. N., Croxen, R. L., Panda, S., Knight, R. A., Keenan, K. A., Brown, S. L., Fenstermacher, J. D., Ewing, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+arsenazo+III+in+the+preparation+and+characterization+of+an+albumin-linked%2C+gadolinium-based+macromolecular+magnetic+resonance+contrast+agent%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Application of arsenazo III in the preparation and characterization of an albumin-linked, gadolinium-based macromolecular magnetic resonance contrast agent.</a> J. Neurosci. Methods. 157, 238-245 (2006).</li>
<li>Supkowski, R. M., Horrocks, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+determination+of+the+number+of+water+molecules%2C+q%2C+coordinated+to+europium%28III%29+ions+in+solution+from+luminescence+decay+lifetimes%5BTitle%5D)+AND+%22Inorg.+Chim.+Acta%22%5BJournal%5D)">On the determination of the number of water molecules, q, coordinated to europium(III) ions in solution from luminescence decay lifetimes.</a> Inorg. Chim. Acta. 340, 44-48 (2002).</li>
<li>Menjoge, A. R., Kannan, R. M., Tomalia, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dendrimer-based+drug+and+imaging+conjugates%3A+design+considerations+for+nanomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Discovery+Today%22%5BJournal%5D)">Dendrimer-based drug and imaging conjugates: design considerations for nanomedical applications.</a> Drug Discovery Today. 15, 171-185 (2010).</li>
<li>Que, E. L., Chang, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responsive+magnetic+resonance+imaging+contrast+agents+as+chemical+sensors+for+metals+in+biology+and+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Responsive magnetic resonance imaging contrast agents as chemical sensors for metals in biology and medicine.</a> Chem. Soc. Rev. 39, 51-60 (2010).</li>
<li>Uppal, R., Caravan, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+probes+for+cardiovascular+MR+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Future+Med.+Chem%22%5BJournal%5D)">Targeted probes for cardiovascular MR imaging.</a> Future Med. Chem. 2, 451-470 (2010).</li>
<li>Major, J. L., Meade, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioresponsive%2C+cell-penetrating%2C+and+multimeric+MR+contrast+agents%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Bioresponsive, cell-penetrating, and multimeric MR contrast agents.</a> Acc. Chem. Res. 42, 893-903 (2009).</li>
<li>Datta, A., Raymond, K. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gd-hydroxypyridinone+%28HOPO%29-based+high-relaxivity+magnetic+resonance+imaging+%28MRI%29+contrast+agents%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Gd-hydroxypyridinone (HOPO)-based high-relaxivity magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents.</a> Acc. Chem. Res. 42, 938-947 (2009).</li>
<li>León-Rodríguez, L. M. D., Lubag, A. J. M., Malloy, C. R., Martinez, G. V., Gillies, R. J., Sherry, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responsive+MRI+agents+for+sensing+metabolism+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Responsive MRI agents for sensing metabolism in vivo.</a> Acc. Chem. Res. 42, 948-957 (2009).</li>
<li>Castelli, D. D., Gianolio, E., Crich, S. G., Terreno, E., Aime, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal+containing+nanosized+systems+for+MR-molecular+imaging+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Coord.+Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Metal containing nanosized systems for MR-molecular imaging applications.</a> Coord. Chem. Rev. 252, 2424-2443 (2008).</li>
<li>Caravan, P., Ellison, J. J., McMurry, T. J., Lauffer, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gadolinium%28III%29+chelates+as+MRI+contrast+agents%3A+structure%2C+dynamics%2C+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Gadolinium(III) chelates as MRI contrast agents: structure, dynamics, and applications.</a> Chem. Rev. 99, 2293-2352 (1999).</li>
<li>Lauffer, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paramagnetic+metal+complexes+as+water+proton+relaxation+agents+for+NMR+imaging%3A+theory+and+design%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Paramagnetic metal complexes as water proton relaxation agents for NMR imaging: theory and design.</a> Chem. Rev. 87, 901-927 (1987).</li>
<li>Yoo, B., Pagel, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+overview+of+responsive+MRI+contrast+agents+for+molecular+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Biosci%22%5BJournal%5D)">An overview of responsive MRI contrast agents for molecular imaging.</a> Front. Biosci. 13, 1733-1752 (2008).</li>
<li>Pandya, S., Yu, J., Parker, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+emissive+europium+and+terbium+complexes+for+molecular+imaging+and+sensing%5BTitle%5D)+AND+%22Dalton+Trans%22%5BJournal%5D)">Engineering emissive europium and terbium complexes for molecular imaging and sensing.</a> Dalton Trans. 23, 2757-2766 (2006).</li>
<li>Nwe, K., Xu, H., Regino, C. A. S., Bernardo, M., Ileva, L., Riffle, L., Wong, K. J., Brechbiel, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+approach+in+the+preparation+of+dendrimer-based+bifunctional+diethylenetriaminepentaacetic+acid+MR+contrast+agent+derivatives%5BTitle%5D)+AND+%22Bioconjugate+Chem%22%5BJournal%5D)">A new approach in the preparation of dendrimer-based bifunctional diethylenetriaminepentaacetic acid MR contrast agent derivatives.</a> Bioconjugate Chem. 20, 1412-1418 (2009).</li>
<li>Nwe, K., Bernardo, M., Regino, C. A. S., Williams, M., Brechbiel, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+MRI+properties+between+derivatized+DTPA+and+DOTA+gadolinium-dendrimer+conjugates%5BTitle%5D)+AND+%22Bioorg.+Med.+Chem%22%5BJournal%5D)">Comparison of MRI properties between derivatized DTPA and DOTA gadolinium-dendrimer conjugates.</a> Bioorg. Med. Chem. 18, 5925-5931 (2010).</li>
<li>Caravan, P., Das, B., Deng, Q., Dumas, S., Jacques, V., Koerner, S. K., Kolodziej, A., Looby, R. J., Sun, W. -C., Zhang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+lysine+walk+to+high+relaxivity+collagen-targeted+MRI+contrast+agents%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">A lysine walk to high relaxivity collagen-targeted MRI contrast agents.</a> Chem. Commun. , 430-432 (2009).</li>
<li>León-Rodríguez, L. M. D., Kovacs, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+synthesis+and+chelation+chemistry+of+DOTA-peptide+conjugates%5BTitle%5D)+AND+%22Bioconjugate+Chem%22%5BJournal%5D)">The synthesis and chelation chemistry of DOTA-peptide conjugates.</a> Bioconjugate Chem. 19, 391-402 (2008).</li>
<li>Boswell, C. A., Eck, P. K., Regino, C. A. S., Bernardo, M., Wong, K. J., Milenic, D. E., Choyke, P. L., Brechbiel, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis%2C+characterization%2C+and+biological+evaluation+of+integrin+%CE%B1V%CE%B23-targeted+PAMAM+dendrimers%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Pharm%22%5BJournal%5D)">Synthesis, characterization, and biological evaluation of integrin αVβ3-targeted PAMAM dendrimers.</a> Mol. Pharm. 5, 527-539 (2008).</li>
</ol>

Lantanide bazlı kontrast ajanlar 4-14 yayınların sayısının artması göz önüne alındığında, bakım, hazırlama, arındırıcı ve tekrarlanabilir ve karşılaştırılabilir sonuçlar sağlamak için ürün karakterize alınması çok önemlidir . Bu kompleksler, genellikle arındırmak ve paramanyetik doğa ve bioconjugation için kullanılan olabilir herhangi bir fonksiyonel grupların duyarlılığı nedeniyle organik moleküllerin göreceli karakterize zorlu kabul edilir. Biz lantanide komplekslerinin sentezi, saflaştırma ve karakterizasy...

<table border="1"><tbody><tr><th> Reaktifler ve Ekipmanları </th><th> Şirket </th><th> Katalog numarası </th></tr><tr><td> EuCl 3 • 6H 2 O </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 203.254-5G </td></tr><tr><td> p-SCN-Bn-DTPA </td><td> Macrocyclics </td><td> B-305 </td></tr><tr><td> amonyum hidroksit </td><td> EMD </td><td> AX1303-3 </td></tr><tr><td> Spectra / Por Biotech Selüloz Ester (CE) Diyaliz Membran - 500 D MWCO </td><td> Fisher Scientific </td><td> 68-671-24 </td></tr><tr><td> Millipore IC Millex-LG Filtre Üniteleri </td><td> Fisher Scientific </td><td> SLLG C13 NL </td></tr><tr><td> xylenol turuncu tetrasodyum tuz </td><td> Alfa Aesar </td><td> 41379 </td></tr><tr><td> asetik asit </td><td> Fluka </td><td> 49199 </td></tr><tr><td> D 2 O </td><td> Cambridge İzotop Laboratories, Inc. </td><td> DLM-4-25 </td></tr><tr><td> su arıtma </td><td> ELGA </td><td> Purelab Ultra </td></tr><tr><td> yüksek performanslı sıvı kromatografisi ve kütle spektrometresi </td><td> Shimadzu </td><td> LCMS-2010EV </td></tr><tr><td> relaksasyon zamanı çözümleyicisi </td><td> Bruker </td><td> mq60 minispec </td></tr><tr><td> UV-vis spektrofotometre </td><td> Fisher Scientific </td><td> 20-624-00092 </td></tr><tr><td> dondurarak kurutma makinası </td><td> Fisher Scientific </td><td> 10-030-133 </td></tr><tr><td> pH metre </td><td> Hanna Instruments </td><td> HI 221 </td></tr><tr><td> spectrofluorometer </td><td> Horiba Jobin Yvon </td><td> Fluoromax-4 </td></tr><tr><td> Molekül Ağırlığı Hesaplama sürümü 6.46 Matthew Monroe, indirilen 17 Ekim 2009 </td><td> <a href="http://ncrr.pnl.gov/software/">http://ncrr.pnl.gov/software/</a> </td><td> Molekül Ağırlığı Hesaplama </td></tr></tbody></table>

manyetik rezonans görüntüleme için hazırlanması, saflaştırılması ve lantanide kompleksleri kontrast ajanlar kullanım karakterizasyonu

Preparation, Purification, and Characterization of Lanthanide Complexes for Use as Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging

Lantanide iyonları şelat tabanlı Polyaminopolycarboxylate ligandlar yaygın kullanılan ve ortaya çıkan komplekslerinin manyetik rezonans görüntüleme (MRG) kontrast ajanlar olarak yararlıdır. Birçok ticari olarak kullanılabilir ligandlar, fonksiyonel, hızlı, yüksek saflıkta izin grupları ve amin-reaktif aktif esterleri ve izotiyosiyanat grupları veya tiol-reaktif maleimides üzerinden makromoleküllerin ve biyomoleküllerin yüksek getirili konjugasyon içerdiğinden özellikle yararlıdır. Bu ligandların metalation bioconjugation kimya, metalation prosedürleri ince farklar alanında ortak bilgi olarak kabul edilirken, metal başlangıç ​​malzemeleri seçerken dikkate alınmalıdır. Ayrıca, saflaştırılması ve karakterizasyonu var ve en etkili yöntemdir seçimi için birden fazla seçenek kısmen başlangıç ​​materyallerinin seçimine bağlıdır. Bu ince farklar yayınlanan protokoller genellikle ihmal edilir. Burada amacımız, metalation, arıtma, ve MRI (Şekil 1) kontrast ajanlar olarak kullanılabilir lantanide komplekslerin karakterizasyonu için ortak yöntemler göstermektir. Bu yayının, biyomedikal bilim adamları, başlangıç ​​maddeleri ve arıtma yöntemleri seçimi kolaylaştırılması lantanide kompleks reaksiyonlar sık ​​kullanılan tepkimelerin kendi repertuarına dahil olacağını bekliyoruz.

Biz metalation, arıtma, ve lantanide komplekslerin karakterizasyonu göstermektedir. Burada açıklanan komplekslerinin manyetik rezonans görüntüleme kullanarak bu moleküllerin izlemeyi etkinleştirmek için makromoleküllerin konjuge olabilir.

Manyetik Rezonans Görüntüleme için hazırlanması, Saflaştırılması ve lantanide Kompleksleri Kontrast Ajanlar Kullanım Karakterizasyonu

Polyaminopolikarboksilat bazlı ligandlar, lantanit iyonlarını şelatlamak için yaygın olarak kullanılır ve ortaya çıkan kompleksler ... için kontrast ajanlar olarak faydalıdır.

Bu prosedürün genel amacı, biyolojik makromolekülleri etiketlemek için kullanılabilecek lantanit içeren kompleksleri sentezlemek, saflaştırmak ve karakterize etmektir. Bu işlem, öncelikle çözeltinin pH değeri kontrol edilirken metal başlangıç maddesinin ve ligandın karıştırılmasıyla gerçekleştirilir. Prosedürün ikinci adımı, elde edilen kompleksin diyaliz kullanılarak saflaştırılmasıdır.Ardından, serbest metal bulunmadığının doğrulanması gerekir. Prosedürün son adımı, kompleksin görüntüleme ile ilgili özelliklerinin karakterizasyonudur. Nihayetinde, relaksasyon aktivitesi ölçümleri aracılığıyla sentezlenen komplekslerin kontrast maddeler gibi davranacağını gösteren sonuçlar elde edilebilir.Bu yöntem, bir kontrast maddenin proteine bağlanmasıyla su koordinasyon sayısının değişip değişmediği gibi görüntüleme alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Genel olarak, bu yönteme ihtiyaç duyan kişiler zorluk yaşayabilirler çünkü pH değerinin titizlikle kontrol edilememesi, LI'yı biyolojik eğitim için kullanışsız hale getirecektir. Diyaliz ve aktivite ölçümlerinin gösterimi Buda ve Sashi tarafından yapılacaktır.Laboratuvarımdaki lisansüstü öğrenciler, lantanit tuzlarını kullanarak metilasyonu başlatmak için öncelikle bir eşdeğer ligandı, 30 ila 265 milimolar konsantrasyonda bir çözelti oluşturacak şekilde suda çözün. Burada Paraiso Benzyl DTPA ligandı 73 Millimolar konsantrasyonda kullanılmıştır. Ardından, bir molar amonyum hidroksit ekleyerek ligand çözeltisinin pH değerini 5.5 ile 7 arasına ayarlayın.Bu videoda, bir molar amonyum hidroksit çözeltisinin 0.2 mililitresi kullanılarak, su içinde bir ila iki eşdeğer lantanit klorür çözülür ve böylece beş ila 1000 milimolar konsantrasyona sahip bir çözelti hazırlanır. 111 milimolar konsantrasyonlarda ya eurobiyum klorür ya da gadolinyum klorür kullanılabilir. Genellikle, çöktürmeyi tamamlamak ve sonuç olarak saflaştırmayı kolaylaştırmak için metal fazlası kullanılır.Ardından, her bir lantan tuzları çözeltisini karıştırırken hazırlanan ligand çözeltisine ekleyin. Şimdi, 0,2 molar amonyum hidroksit ekleyerek ortaya çıkan reaksiyon karışımlarının pH değerini 5,5 ile yedi arasına ayarlayın. Burada, çözeltiyi ayarlamak için toplam 0,5 mililitre 0,2 molar amonyum hidroksit çözeltisi kullanılır.Kullanılan ligand asit duyarlı fonksiyonel gruplar içeriyorsa, bu adım sırasında pH değerini birkaç kez ayarlayın. pH ayarı yaparken dikkatli olduğunuzdan emin olun; çünkü çözelti çok bazik hale gelirse, izotiyosiyanat gibi baz duyarlı fonksiyonel gruplar kullanılamaz hale gelecektir. Konjugasyon için reaksiyonu pH ölçümleri yoluyla yakından izleyin.pH sabit kaldığında reaksiyon tamamlanmış olur. Baz hassasiyeti olan fonksiyonel grupları bulunmayan ligandlar için, pH'ın yükseltilmesini içeren bir işleme tabi tutma (workup) adımı da yararlı olabilir. Diyaliz işlemine başlamak için, numune hacmini alabilecek uygun uzunlukta bir diyaliz tüpü belirleyin ve numune hacminin ek %10'unu alacak şekilde fazladan uzunluk ekleyin. Ardından, tüpü bu uzunlukta kesmek için üretici kılavuzlarını takip edin.Bu videoda 100 ile 500 Dalton moleküler ağırlık kesim noktasına sahip bir membran kullanılmıştır, ancak konjugasyon metilasyon öncesinde gerçekleştirilecekse uygun şekilde daha yüksek moleküler ağırlık kesim noktalı tüpler de kullanılabilir; üretici kılavuzlarına dayanarak, uygunsa, kesilmiş diyaliz tüpünü oda sıcaklığında 15 dakika boyunca suda bekletin. Ardından, diyalizat görevi görecek olan diyaliz rezervuarını suyla doldurun. Burada bir litrelik bir beher kullanılmıştır.Diyalizat hacmi, numunenin yaklaşık 100 katı olmalıdır. Şimdi tüpün bir ucunu iki kez katlayın ve katlanan kısmı diyaliz kapatma klempi ile sabitleyin. Diyaliz sırasında kapalı kaldığından emin olmak için kapatılan ucu bir paket lastiği ile sarın.Daha önce hazırlanan reaksiyon karışımını 0,2 mikronluk bir filtreden süzün. Ardından süzüntüyü tüpün açık ucuna yükleyin. Bu esnada tüpü yırtmamaya dikkat edin.Tüpü kapatmak için yeterli boşluk bıraktığınızdan emin olun. Tüpün kalan açık ucunu iki kez katlayın, ardından bir kapatıcıyla sabitleyin ve kapatıcıyı bir paket lastiği ile sarın. Ardından, hava içeren bir cam şişeyi başka bir paket lastiği kullanarak diyaliz tüpünün bir ucundaki klemense tutturun.Ardından, kum içeren bir tüpü diğer klemense takın. Bu tüpler, hortumun diyalizatta daldırılmış halde kalmasını sağlar. Şimdi, hortumun tamamını diyalizat içeren diyaliz rezervuarına yerleştirin.Diyalizatı, oda sıcaklığında, manyetik karıştırıcı kullanarak düşük hızda karıştırın. Karıştırma hızının düşük kaldığından ve çözeltinin vortekslenmediğinden emin olun. Diyalizatı bir gün boyunca üç kez değiştirin.Bu videoda, diyalizat 2,5, 6,5 ve 11,5. saatlerde değiştirilmiştir. Diyalizin toplam 20 ila 28 saat boyunca gece boyunca devam etmesine izin verin. Diyaliz tamamlandığında, tüpleri diyalizattan çıkarın ve örneği almak için kapatmalardan birini dikkatlice açın.Diyaliz tüpünü üç kez suyla yıkayın ve yıkama sularını numuneye ekleyin. Son olarak, numunedeki suyu burada indirgenmiş basınç altında uzaklaştırın. Bu işlem dondurarak kurutma ile gerçekleştirilir.Numune dondurulur ve ardından bir dondurarak kurutma cihazına yerleştirilir. Numunedeki serbest metal varlığını değerlendirmek için, öncelikle 1,4 mililitre asetik asidi 400 mililitre suda çözerek asetat tamponu hazırlayın, pH değerini bir molar amonyum hidroksit ile 5,8'e ayarlayın ve toplam hacmi 500 mililitreye tamamlamak için su ekleyin. Daha sonra, her bir kompleksten 0,3 miligramı 0,3 mililitre tampon içerisinde çözün.Şimdi, pH 5.8 tamponu içerisinde 16 µM konsantrasyonunda olması gereken xol oranj indikatörünü hazırlayın. Daha önce çözünmüş olan metal komplekslerine bu indikatör çözeltisinden üç mililitre ekleyin. İndikatörün sarıdan mora dönen renk değişimini gözlemleyerek serbest metalin varlığını tespit edin.Arzu edilirse, serbest metal miktarı bir kalibrasyon eğrisi oluşturularak nicelendirilebilir. Eğer serbest metal kalmışsa, karakterizasyon öncesinde numune diyaliz veya yüksek performanslı sıvı kromatografisi kullanılarak daha fazla saflaştırılmalıdır. Ardından, bir opium numunesi için su koordinasyon sayısını belirlemek amacıyla, suda yaklaşık bir milimolar konsantrasyonunda opium içeren kompleks çözeltisi ve aynı konsantrasyonda bir de döteryum oksit çözeltisi hazırlayın.Analizden önce, kalıntı suyu gidermek için döteryum oksit çözeltisi üç kez buharlaştırılıp döteryum oksit içinde çözülmelidir; spektroflorimetreyi açın, su çözeltisini temiz bir küvete ekleyin ve küveti spektroflorimetrenin içine yerleştirin. Şimdi, sırasıyla yaklaşık 395 nanometre ve 595 nanometre civarındaki maksimum değerleri belirlemek için eksitasyon ve emisyon ölçümlerini gerçekleştirin. Ardından, az önce belirlenen eksitasyon ve emisyon dalga boylarını ve burada gösterilen parametreleri kullanarak bir fosforesans zaman bozunma deneyi gerçekleştirin.Bu adımı, hazırlanan döteryum oksit çözeltisi ile tekrarlayın; elde edilen lüminesans bozunma verilerinden, yoğunluğun doğal logaritmasının zamana karşı grafiğini çizin. Bu doğruların eğimleri bozunma hızlarını verir. Bu videoda, ham verilerden doğal logaritma grafikleri oluşturmak için Microsoft Excel 2007 kullanılmıştır.Burada görülen, Hors ve çalışma arkadaşlarının geliştirdiği denklemdeki bozunma hızlarını kullanın. Eğer ligandınız metale koordine olmuş OH veya NH grupları içeriyorsa, denklem kullanılmadan önce modifiye edilmelidir. Numunenin relatif ölçümlerini belirlemek için öncelikle relaksasyon süresi analizöründe T one veya T two seçeneklerinden istenen uygulama modunu seçin.Burada, T1 ayarı seçilir. Ardından, sulu bir çözücü içerisinde farklı konsantrasyonlarda lantanit içeren kompleks barındıran bir dizi numune hazırlayın. Burada çözücü olarak su kullanılmış olup çözeltiler 10, 5, 2, 0.5, 1.25, 0.625 ve sıfır olarak belirlenmiştir.Milimolar çözeltiler hazırlanır. Diğer uygun çözücüler veya tamponlar kullanılabilir, ancak kör numune (blank) olarak aynı çözücünün kullanılması önemlidir. Numunenin nihai hacmi, kullanılan cihaza göre değişiklik gösterir.Bir örneği cihaza yerleştirin ve bu videoda kullanılan ünite için 37 °C olan cihaz sıcaklığına dengelenmesi için beş dakika bekletin. Şimdi, T1 veya T2 için düzgün bir eksponansiyel eğri elde etmek amacıyla yazılım parametrelerini ayarlayarak saniye cinsinden relaksasyon süresini belirleyin. Bu işlemi, boş örnek dahil tüm örnekler için tekrarlayın.Şimdi, ölçülen T1 veya T2 relaksasyon değerlerinin tersini hesaplayın ve grafikleyin. Bu değerlerin milimolar birimindeki lantan konsantrasyonuna karşı grafiğini çizin ve grafiği düz bir çizgiyle uydurun. Uydurulan doğrunun eğimi, T1 ve T2 için sırasıyla R1 veya R2 olan relaksasyon aktivitesidir.Burada medyasayon ve saflaştırma için genel şemayı görüyoruz. Bu şema, medyasayon için genel prosedürü ve farklı saflaştırma yollarının seçilme nedenlerini betimlemektedir. Burada, bozunmanın doğal logaritmasının zamana karşı grafiğinin çizildiği temsili bir lüminesans bozunma grafiği görüyoruz; su ve döteryum oksit çözeltileri için gerekli olan benzer eğrilerden elde edilen doğruların eğimleri, opyum içeren komplekslerin su koordinasyon sayısını belirlemek için denklem bir ile birlikte kullanılır.Livity ölçümlerine dair temsili bir örnek, uydurulmuş çizginin eğiminin örneğin T one livity değerini belirttiği şekilde burada görülebilir. Protokolde açıklanan su koordinasyon sayısı ve livity karakterizasyonuna ek olarak, nihai ürünlerin standart kimyasal teknikler kullanılarak karakterize edilmesi de önemlidir. Bileşiğin kimliği kütle spektrometrisi kullanılarak belirlenebilir; gadolinyum ve opium içeren kompleksler için tanısal izotop modellerini gösteren temsili kütle spektrumları burada sunulmuştur.Bu prosedürün ardından, elde edilen kompleksleri daha ayrıntılı karakterize etmek için endr spektroskopisi, HPLC ve elementel analiz gibi diğer yöntemler uygulanabilir. Bu videoyu izledikten sonra, biyolojik makromoleküllerin işaretlenmesinde kullanılabilecek lantanit içeren komplekslerin nasıl sentezleneceği, saflaştırılacağı ve karakterize edileceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.

preparation-purification-characterization-lanthanide-complexes-for

Research

JoVE Journal

Biology

Biyoloji

Bu video, manganez klorür ile insan embriyonik kök hücreleri (hESC) (MnCl etiket nasıl...

İnsan Embriyonik Kök Hücreleri Manyetik Rezonans Görüntüleme için in vitro Etiketleme

Fare prostat kanseri modelinde tümör stroma içinde pıhtılaşmış plazma proteinlerine özel bir MRT-kontrast maddesi hedefleyen küçük peptid ile MR kanser moleküler görüntüleme göstermek için.

Küçük Moleküler CLT1 Peptide Hedefli Kontrast Agent ile Prostat Kanseri MR Moleküler Görüntüleme

Bu protokol, biyoişlevselleştirilmiş Prusya mavisi nanopartiküllerin sentezini ve bunların multimodal, moleküler görüntüleme ajanları olarak kullanımlarını açıklar. Nanopartiküller, nanopartikül çekirdeği içindeki gadolinyum veya manganez iyonlarının MRI kontrastı oluşturduğu bir çekirdek kabuk tasarımına sahiptir. Biyofonksiyonel kabuk, floresan görüntüleme için floroforlar ve moleküler hedefleme için hedefleme ligandları içerir.

Modlu Moleküler Görüntüleme Uygulamaları için Biofunctionalized Prusya Mavisi Nanopartikülleri

Bu protokol paramanyetik gadolinyum iyonları koordine Cyclen tabanlı makrosiklik şelatları taşıyan bir dendrimeric manyetik rezonans görüntüleme (MRG) kontrast madde hazırlanması ve karakterizasyonu açıklar. Ticari olarak temin edilebilen monomerik analog ile karşılaştırıldığında, in vitro olarak MR deneyler serisinde, bu madde bir güçlendirilmiş MR sinyal üretti.

Hazırlama ve<em&gt; İn Vitro</em&gt; Manyetik Rezonans Görüntüleme için Dendrimer tabanlı Kontrast Ajanlar Karakterizasyonu

Burada, ön hedefleme ve biyoortogonal kimya için tridentat 99mTc(I) şelat-tetrazin türevlerinin radyoetiketleme ve in vivo testi için bir protokol açıklıyoruz.

Hazırlama ve Değerlendirilmesi<sup&gt; 99m</sup&gt; Bioorthogonal Kimya Kullanarak Öncesi hedeflemek için üç dişli Şelatlar Tc-etiketli

Sulu bir çözeltide şelatsız gadolinyum(III) iyonunu algılamak için polideoksinükleotid (44-mer aptamer) moleküllerinin kullanımı anlatılmıştır. İyonun varlığı, sensörün floresan emisyonundaki bir artışla tespit edilir.

Unchelated Gadolinium için bir Aptamer tabanlı Sensörü (III)

Çekirdek kabuğu lanthanide katkılı upconversion nanocrystals (UCNs) sentezi ve kanal proteini düzenleme yakın kızılötesi (Nur) ışık aydınlatma üzerine hücresel uygulamaları için bir iletişim kuralı sundu.

Çekirdek kabuğu Lanthanide katkılı Upconversion Nanocrystals hücresel uygulamalar için sentezi

İmalat işlemleri polymolecular derlemeler şelat manyetik olarak son derece duyarlı lanthanide iyon için sunulmaktadır. Manyetik yanıt ekstrüzyon nanopore membranlar yoluyla tarafından hazırlanmıştır derleme boyutu tarafından belirlenir. Derlemeler manyetik alignability ve yapısal değişiklikler sıcaklık kaynaklı birefringence ölçümleri, Nükleer manyetik rezonans ve küçük açı nötron saçılma için ücretsiz bir teknik tarafından izlenir.

İmalat işlemleri ve Birefringence ölçümler manyetik olarak duyarlı Lanthanide iyon şelat Fosfolipid Derlemeler tasarlama

Burada, elde etmek için bir iletişim kuralı mevcut68Ga çekirdek katkılı demir oksit nano tanecikleri ile hızlı mikrodalga tahrik sentezi. Evde beslenen hayvan metodoloji işler / (TRT1) MRG nano tanecikleri ile verimliliği % 90 ve %99 20 dk sentez radiochemical saflık daha yüksek radiolabeling.

68Ga çekirdek katkılı demir oksit nano tanecikleri çift pozitron emisyon tomografi için sentezi / (TRT1) manyetik rezonans görüntüleme

Değerlendirilmesi için yeni kök hücre tedavileri ile enjekte edilen hücrelerin in vivo takip non-invaziv önemlidir. Bu video demir oksit bazlı kontrast ajanlar ile insan mezenkimal ve embriyonik kök hücreleri, in vivo sonraki MR, in vivo olarak nasıl etiketlemek için size gösterecektir.

Demir Oksit hESC ve hMSCs Etiketleme MR Görüntüleme in vivo Takip Non-Invasive Nanopartiküller

Öğrenin, lantanit komplekslerinin sentezi, saflaştırılması ve karakterizasyonu yöntemini. Bu teknik, biyolojik makromolekülleri manyetik rezonans görüntüleme ile izlemek için kontrast ajanları hazırlamada kullanılır.

Manyetik Rezonans Görüntüleme için hazırlanması, Saflaştırılması ve lantanide Kompleksleri Kontrast Ajanlar Kullanım Karakterizasyonu (Video) | JoVE Journal

Manyetik Rezonans Görüntüleme için hazırlanması, Saflaştırılması ve lantanide Kompleksleri Kontrast Ajanlar Kullanım Karakterizasyonu

Daha fazla video keşfet