細胞ラベリングと磁気共鳴画像アプリケーションのためのマクロサイクリックランタニド複合体の新しいクラス
Quan Zheng1, Houquan Dai, Matthew E Merritt
1Department of Cell Biology, University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas, Dallas, Texas 75390, USA.
Journal of the American Chemical Society
|November 17, 2005
まとめ
新しいマクロサイクルランタニドケラートは,生物医学画像の細胞を効果的に標識する. これらの薬剤は,非侵襲的な細胞追跡および磁気共鳴画像 (MRI) をin vitroおよびin vivoで可能にします.
科学分野:
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- バイオメディカルイメージング
- 細胞生物学 細胞生物学
背景:
- ランタニド複合体は,生化学研究と生物医学画像処理において極めて重要です.
- 細胞ラベリングと磁気共鳴画像 (MRI) のための新薬の開発は,研究の活発な分野です.
研究 の 目的:
- 細胞ラベリングとMRIのための新しいマクロサイクリックランタニドケラートを設計し,合成する.
- これらの新薬剤の細胞吸収の効果とメカニズムを評価する.
- 標識された細胞を in vivo で追跡する際の応用を示すために.
主な方法:
- リポフィリックガドリニウム (Gd3+) 複合体の合成 (Gd/DTPA-PDA-C(n, n=10,12).
- 培養された哺乳類の細胞と原始細胞 (臓小島) の細胞ラベル付け.
- 拡散強化光共振エネルギー伝送 (DEFRET) により,細胞の吸収メカニズムを研究する.
- 裸のマウスに埋め込まれた標識されたインスリン分泌ベータ細胞のインビオMRI追跡.
主要な成果:
- リポフィリックGd3+複合体は,低マイクロモラー濃度で培養細胞と原細胞を効率的に標識する.
- ラベルを貼った細胞は,正常な形態と増殖でT1加重MR画像で信号の強度が増加した.
- DEFRETの実験は,複合体が,水性アルキル鎖を介して細胞膜に挿入することを示しました.
- In vivo MRIでは,マウスで最大2週間,封装された,ラベル付けされたベータ細胞を成功裏に追跡しました.
結論:
- マクロサイクルランタニドケラート (Ln/DTPA-PDA-C(n)) は,非侵襲的な細胞ラベリングとMRIで有効です.
- このメカニズムは,細胞膜に水害性挿入を伴うもので,ケレーターは細胞外に向いている.
- これらのエージェントは,細胞の移動と生物学的システムにおける局所化を追跡する将来のアプリケーションに希望を示しています.
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When atoms or molecules absorb light at the proper frequency, their electrons are excited to higher-energy orbitals. For many main group atoms and molecules, the absorbed photons are in the ultraviolet range of the electromagnetic spectrum, which cannot be detected by the human eye. For coordination compounds, the energy difference between the d orbitals often allows photons in the visible range to be absorbed and emitted, which is seen as colors by the human eye.
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