El ciclo de temperatura permite una hiperpolarización e imagen eficiente del piruvato

Área de la Ciencia:

• Imágenes médicas
• Imágenes metabólicas
• Imágenes por resonancia magnética

Sus antecedentes:

• La tomografía por emisión de positrones (PET) domina las imágenes metabólicas moleculares humanas.
• La resonancia magnética hiperpolarizada con piruvato de 13C es una alternativa no ionizante prometedora.
• Los métodos actuales de hiperpolarización como la polarización nuclear dinámica de disolución (d-DNP) son costosos y complejos.

Objetivo del estudio:

• Para mejorar la técnica de amplificación de señal por intercambio reversible (SABRE) para la resonancia magnética hiperpolarizada con piruvato de 13C.
• Desarrollar una plataforma de imagenología metabólica más accesible y rentable.

Principales métodos:

• Se introdujo un método de ciclo de temperatura para SABRE en SHield que permite la transferencia de alineación a los heteronúcleos (SABRE-SHEATH).
• Polarización acumulada en el piruvato unido al catalizador a bajas temperaturas, liberándolo a temperaturas más altas.
• Desarrolló un modelo cinético para explicar el mecanismo de mejora de la polarización.

Principales resultados:

• Se logró una polarización >10% en [1-13C]-piruvato, significativamente mayor que los métodos SABRE-SHEATH anteriores.
• Demostró las primeras imágenes metabólicas de piruvato de 13C utilizando un sistema de resonancia magnética libre de criógeno de 1,5 T.
• Mostró el potencial para combinar la hiperpolarización barata con la resonancia magnética de bajo costo.

Conclusiones:

• Los ciclos de temperatura mejoran significativamente los niveles de polarización SABRE-SHEATH para el 13C-piruvato.
• Este método permite la obtención de imágenes metabólicas del piruvato de 13C en sistemas de resonancia magnética accesibles y libres de criógeno.
• Los hallazgos allanan el camino para una plataforma de imágenes metabólicas sensibles y ampliamente disponible.