开发一个紧的核磁共振系统,以测量pO₂在组织工程移植中

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 医疗成像医学成像
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 细胞宏封装装置或组织工程移植 (TEGs) 提供了一种途径,可以在没有系统性免疫抑制的情况下移植全原细胞.
• 包含小岛的TEG显示出治疗1型糖尿病的前景,但需要氧气监测才能维持小岛的功能.
• 目前用于TEG氧气监测的19F核磁共振放松计依赖于昂贵且难以获得的核磁共振,阻碍了临床翻译.

研究的目的:

• 开发一个负担得起的,紧的,桌面上的19F核磁共振放松计系统,用于监测TEG氧化.
• 评估使用该系统实时评估TEG中的氧气水平的可行性.

主要方法:

• 开发了一种0.5 T的哈尔巴赫磁体系统,其孔径为19厘米,能够容纳人类手臂.
• 使用定制的 perfusion 设置来控制 TEG 温度和氧化水平.
• 采用宽带的全通道电脉冲用于准确的19F纵向放松率 (R1) 测量.

主要成果:

• 在大约2分钟内获得了精确的19F R1测量,证明了与氧气部分压力和温度 (R2 > 0.98) 的高相关性.
• 与之前的16.4 T测量相比,0.5 T系统对氧气变化的灵敏度增加了1.62倍.
• 尽管磁场的不均,但系统表现出强度.

结论:

• 一个紧的,桌面上的19F核磁共振放松计系统是可行的监测TEG氧化.
• 这项技术可以显著降低TEGs用于糖尿病治疗的临床转化障碍.
• 开发的系统为MRI提供了一个具有成本效益和可访问的替代方案,用于关键氧气监测.