In vivo‐Stoffwechselbildgebung mit [1‐13C]Pyruvat‐d3, hyperpolarisiert durch reversiblen Austausch mit Parawasserstoff**
Year: 2023
Type: article
Abstract: Die metabolische Magnetresonanztomographie (MRT) mit hyperpolarisiertem (HP) Pyruvat wird zu einer vielversprechenden, nicht‐invasiven Technik für die Diagnose, die Charakterisierung und die Überwachung bei Behandlung von Krebs, sowie bei anderen Erkrankungen. Die klinisch etablierte Methode zur Herstellung HP‐Pyruvats, die dynamische Kernpolarisation, ist jedoch ein komplexes und langwieriges Verfahren. Die Signalverstärkung durch reversiblen Austausch (SABRE) ist eine ultraschnelle und kostengünstige Methode, die auf einem schnellen chemischen Austausch beruht. Hier demonstrieren wir zum ersten Mal eine in vivo‐Anwendung, sowie auch metabolische MRT mit SABRE. Wir präsentieren eine neuartige Routine zur Herstellung von wässrigem HP‐[1‐13C]Pyruvat‐d3 innerhalb von sechs Minuten, zur Anwendung in lebenden Organismen. Die injizierte Lösung war steril, ungiftig, pH‐neutral und enthielt ≈30 mM [1‐13C]Pyruvat‐d3, polarisiert auf ≈11 % (Rückstände von 250 mM Methanol und 20 μM Katalysator). Es wurde durch schnelle Lösungsmittelverdampfung und Metallfiltrierung gewonnen, die wir in diesem Manuskript ausführlich beschreiben. Diese Ergebnisse machen die HP‐Pyruvat‐MRT für eine breite biomedizinische Gemeinschaft zur schnellen metabolischen Bildgebung von lebenden Organismen verfügbar.
Source: Angewandte Chemie
Authors: Henri de Maissin, Philipp R. Groß, Obaid Mohiuddin, Moritz Weigt, Luca Nagel, Marvin Herzog, Zirun Wang, Robert Willing, Wilfried Reichardt, Martin Pichotka, Lisa Heß, Thomas Reinheckel, Henning J. Jessen, Robert Zeiser, Michael Bock, Dominik von Elverfeldt, Maxim Zaitsev, Sergey Korchak, Stefan Glöggler, Jan‐Bernd Hövener, Eduard Y. Chekmenev, Franz Schilling, Stephan Knecht, Andreas B. Schmidt
Institutions: University of Freiburg, German Cancer Research Center, University Medical Center Freiburg, Deutsches Konsortium für Translationale Krebsforschung, TUM Klinikum, Technical University of Munich, Universitätsmedizin Göttingen, Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences, University of Göttingen, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, University Hospital Schleswig-Holstein, Wayne State University, The Barbara Ann Karmanos Cancer Institute
Language: German
Subfield: Spectroscopy
Field: Chemistry
Domain: Physical Sciences
Open Access status: hybrid
Estimated APC paid: $5,250
Awards: Kombinierte biochemische und biophysikalische Biomarker in der Bildgebung zur Charakterisierung des Stoffwechsels und Therapieansprechens von Tumoren, SFB 1479: Onkogengetriebener Immun Escape (OncoEscape), G4552698611, WIR! - BlueHealthTech - Verbundvorhaben: Translation innovativer Bildgebung und Visualisierungen für die Wirksamkeit mariner Extrakte (hyperquant), TP1: Hyperpolarisierungsphysik, präklinische und klinische Anwendung, G607081268, Collaborative Research: Exploiting Spin Networks and Efficient Catalyst/Substrate Separations for NMR "SABRE" Enhancement of Complex Systems, G7589928405, G8755691971, GRK 2606: Entschlüsselung zellulärer Proteasefunktionen durch Identifizierung und Analyse von Proteasesubstraten (ProtPath)
OpenAlex ID: W4384201172