マイクロ流体装置での効率的なパラ水素誘発C高極化

科学分野:

• メタボリック・エンジニアリング
• バイオ物理学
• 分析化学

背景:

• マイクロフリウイド・ラボ・オン・ア・チップ (LoC) デバイスは,生命科学の研究のための制御された環境を提供します.
• 超極化代謝物は,マイクロ流体性NMRを用いた代謝過程の定量化に不可欠である.
• 1H核のパラ水素誘発極化 (PHIP) はマイクロ流体系で達成されているが,代謝性NMRにはより長いスピン寿命が必要である.

研究 の 目的:

• マイクロフリウイドの LoC 装置で PHIP を使用して 13C 超極化フマラートの直接的生成と検出を実証する.
• 代謝研究のために高13C分極化を実現する.
• 長いスピン寿命を持つ超極化代謝産物を作るための効率的な微流体PHIP方法を開発する.

主な方法:

• パラヒドロゲン誘導極化 (PHIP) のためのマイクロ流体ラボオンチップ (LoC) 装置を使用した.
• 微流体 PHIP 装置を最適化しました.
• 13Cハイパーポラライズドフーマレートの直接生成と検出を達成した.

主要な成果:

• 極化率8.5%の13C超極化フーマレートを成功裏に生成し検出した.
• これは,微流体装置でのPHIPによる代謝物の13C高極化の最初の実証です.
• この最適化された装置は,高効率な13C高極化フーマレート生成を可能にします.

結論:

• マイクロフリウイドのLoC装置でフーマレートの直接の13C超極化が可能である.
• この方法は,細胞培養における in-situ 代謝量化の可能性を大幅に高めます.
• 開発された微流体PHIP技術は,代謝性NMR研究のための貴重なツールを提供します.