Hiperpolarize Manyetik Rezonans Ajanlar Araştırmaları bir Multi-bölmesi Dinamik Tek Enzim Phantom Kullanımı

Bu prosedürün genel amacı, kontrollü bir fantom ortamında manyetik rezonans görüntüleme veya MRG ile hiperpolarize piruvatın laktata dönüşümünü ölçmektir. Bu yöntem, bir sistemin manyetik rezonans ile piruvatın kimyasal dönüşümünü tespit etme yeteneği gibi hiperpolarize MRI alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, piruvatın kimyasal dönüşümünün in vivo metabolizmaya benzer şekilde ilerlemesi, ancak canlı sistemlere göre daha kontrol edilebilir ve tekrarlanabilir olmasıdır.

Bu tekniğin etkileri kanser teşhisine kadar uzanır, çünkü çoğu kanserde yaygın olan piruvatın laktata yüksek dönüşümü fantom ortamı tarafından simüle edilir. Bu yöntem kanser hakkında bilgi sağlayabilse de, kalp metabolizması gibi diğer metabolik görüntülemelere de uygulanabilir. Genel olarak, bu yönteme yeni olan kişiler, hiperpolarize medyanın doğasında bulunan zaman kısıtlamaları kısa olduğu için mücadele edebilir.

Bu yöntemin görsel gösterimi, çözünme ve fırlatma adımlarının öğrenilmesi zor olduğundan, hızlı bir şekilde gerçekleşmeleri ve hassas bir şekilde gerçekleştirilmeleri gerektiğinden kritik öneme sahiptir. Dinamik nükleer polarizasyon veya DNP sistemi için bir numune kabında, 0.3 mikro litre gadoteridol çözeltisi ve 13 miligram piruvik asit çözeltisi pipetleyin. Bu karışımı numune kabında bir pipet ucu ile kısa bir süre karıştırın.

DNP sistem konsolundaki örnek ekle düğmesine tıklayarak örnek yerleştirme işlemine başlayın. Örnek sihirbazında normal örneği seçin ve ileri'ye tıklayın. Numune kabını dikey tutarak, yerleştirme çubuğunu yavaşça numune kabının üzerine yerleştirin.

İstendiğinde, DNP sistemini açın ve yerleştirme çubuğunu kullanarak kabı değişken sıcaklık ekine yerleştirin. Numuneyi değişken sıcaklık ekinde serbest bırakmak için numune yerleştirme çubuğunun ucundaki pistonu çekin. Numune yerleştirme çubuğunu sistemden çıkarın ve DNP sistem konsolundaki ileri düğmesine tıklayın.

Ardından, DNP sistem konsolundaki polarize sample düğmesine tıklayarak polarizasyonu başlatın. RINMR yazılımında polarizasyon izleme yazılımına HYPERSENSENMR yazın. Oluşturma yapılandırmasını bir olarak ayarlayın ve enter tuşuna basın.

Ardından sağlam bir yapıya tıklayın. Kaydetme dosyasının konumunu ve adını ayarladıktan sonra, DNP sistem konsolundaki açılır sekmede karbon 13 için profili seçin. Sonrakine tıkla.

Oluşturma sırasında örneklemeyi etkinleştirmek için kutuyu işaretleyin. Örnekleme süresini 300 saniyeye ayarlayın ve bitir'e tıklayın. Son olarak, çözünme ortamının 3.85 gramını beş mililitrelik bir şırınga ile hacimce veya bir ölçek kullanarak ağırlıkça ölçün.

Fantomu, enjeksiyon hatlarına kolay erişim sağlayacak şekilde mıknatısın ortasına yerleştirin. Egzoz hattına dışarı çıkacak sıvıyı yakalamak için bir kap olduğundan emin olun. 240 mikro litre NADH çözeltisi, 125 mikro litre LDH çözeltisi ve 335 mikro litre tamponu karıştırarak yüksek aktiviteli enzim karışımını hazırlayın.

Çözeltiyi enjeksiyon hattına takılabilen üç mililitrelik bir şırıngada tutun. Daha sonra 240 mikro litre NADH çözeltisi, 75 mikro litre LDH çözeltisi ve 385 mikro litre tamponu karıştırarak düşük aktiviteli enzim karışımını hazırlayın. Bu karışımı, enjeksiyon hattına takılabilen üç mililitrelik ayrı bir şırıngada saklayın.

İlk konumlandırmayı gerçekleştirmek için yeni bir yerelleştirici taraması yükleyin. Acq/Reco'yu seçerek proton bobinini sallayın. Ayarlama platformunu görüntüleyin ve açın.

Ayarlama panelinde, Wobble Adjust (Yalpalama, Ayarlama) seçeneğini belirleyin ve ppen'e tıklayın. Tarama genişliğini on megahertz olarak ayarlayın ve kur'a tıklayın. Bir süre sonra, proton bobinlerinin ayarlanması ve eşleştirilmesi alım penceresinde görünmelidir.

Bobin elemanını 13C'ye veya ikinci elemana değiştirerek ve süpürme genişliğini beş megahertz'e ayarlayarak karbon bobini sallayın. Bir süre sonra, karbon bobinlerinin ayarlanması ve eşleştirilmesi alım penceresinde görünmelidir ve uygun şekilde ayarlanmışsa durdur düğmesine basın. Tarama kontrolüne geri dönmek için uygula'ya basın, ardından geri tuşuna basın ve son olarak taramayı başlatmak için devam düğmesine basın.

Çözünmeye başlamadan önce bu adımdaki taramanın tam olarak ayarlanması çok önemlidir. Çözünme başladıktan sonra durdurulmamalıdır ve hiperpolarize piruvat verilmeden önce dizi parametrelerini ayarlamak için çok az zaman olacaktır. Yeni bir radyo yankı düzlemsel spektroskopik görüntüleme taraması yükleyin.

Tüm reaksiyon odasını kaplayacak şekilde dilim kalınlığını 30 milimetreye ayarlayın. Sistem sekmesini seçerek ve çalışma modunu 13C iletim alımı olarak değiştirerek çalışma modunu karbon 13 olarak ayarlayın. Piruvat %90'dan fazla polarizasyona ulaştığında, çözeltiler ve fantom hazırdır ve tarama yapılandırılır.

DNP sistem konsolundaki çözündürmeyi çalıştır düğmesine tıklayın. İstendiğinde, çözündürme çubuğunu çalışma konumuna getirin ve çözünme ortamını enjekte edin. DNP sistemini kapatın ve DNP sistem konsolundaki bitti düğmesine tıklayın.

Piruvat ve enzim enjeksiyonunun sorunsuz bir şekilde yapılması önemlidir. Bu, enzim karışımının uygun şekilde karıştırılmasını ve kimyasal dönüşüm tamamlanmadan önce fantom odasına verilmesini sağlayacaktır. DNP sistemi hiperpolarize piruvat aspiratörünü verdiğinde, yüksek ve düşük enzim konsantrasyonlu çözelti şırıngalarının her birine 500 mikro litre piruvat çözeltisi aspire edin.

Her şırıngayı yavaşça bir enjeksiyon hattına enjekte edin. Tarama, kullanılan tarama protokolüne bağlı olarak enjeksiyondan önce veya enjeksiyondan hemen sonra başlatılabilir. Çözünme tamamlandıktan sonra, istendiğinde çözünme çubuğunu dinlenme konumuna geri getirin ve ardından bitir'e tıklayın.

Bir radyo yankı düzlemsel spektral görüntüleme dizisinin temsili sonuçları burada gösterilmektedir. Piruvat görüntüsü, her iki odacıktaki güçlü piruvat sinyalini gösterir. Laktat görüntüsü daha zayıf bir laktat sinyali gösterir, ancak yine de odacıklara lokalizedir.

Hiperpolarize laktat ve piruvatın sinyal oranı, her odadaki enzim aktivitesini tahmin etmek için kullanılabilir. Her odadaki sinyal oranları, mevcut enzim aktivitesi ile eşleşir. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik bir saat içinde yapılabilir.

Bu prosedürü denerken, çözünme işlemine başlamadan önce fantom karışımının ve görüntüleme sekansının hazır olmasını unutmamak önemlidir. Bu prosedürü takiben, bir dizinin diğer kimyasal reaksiyonları ne kadar iyi görüntüleyebileceği gibi ek soruları yanıtlamak için diğer hiperpolarize ajanlar ve enzimler kullanılabilir. Bu teknik, hiperpolarize MRI alanındaki araştırmacıların yeniden üretilebilir fantomlar kullanarak dizi performansını keşfetmelerinin yolunu açıyor.

Bu videoyu izledikten sonra, hiperpolarize piruvatın laktata dönüşümünü kolaylaştırmak ve görüntüleme için karbon 13 ile zenginleştirilmiş piruvatı polarize etmek için bir enzim karışımının nasıl hazırlanacağını iyi anlamış olmalısınız. Güçlü manyetik alanlarla çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve tarama odasına kontrollü erişim gibi önlemlerin her zaman alınması gerektiğini unutmayın.