在体内对超极化[1-¹³C]酸盐在小鼠中的代谢感应使用可回收的化信号放大通过可逆交换催化剂

科学领域:

• 生物医学成像技术 生物医学成像技术
• 代谢工程是代谢工程.
• 催化剂是一种催化剂.

背景情况:

• 在体内代谢可视化是了解癌症等疾病的关键.
• 使用高极化pyruvate的代谢MRI提供了对代谢流量的非侵入性监测.
• 通过可逆交换信号放大 (SABRE) 是一种更简单,更具成本效益的超极化技术.

研究的目的:

• 在人类胰腺癌异种移植模型中使用SABRE高极化[1-¹³C]pyruvate进行第一个体内代谢传感.
• 引入和评估一种新型的高化伊里SABRE催化剂,用于增强超极化和催化剂分离.
• 评估新型SABRE催化剂的可回收性和长期稳定性.

主要方法:

• 开发一种用于SABRE超极化的新型 perfluorinated Iridium催化剂.
• 使用化溶剂和甲醇混合物进行[1-¹³C]pyruvate的高极化.
• 在体内代谢MRI实验中,将人类胰腺癌异种移植模型与健康小鼠进行比较.

主要成果:

• 通过使用新型催化剂实现了[1-¹³C]pyruvate SABRE超极化增加1.2倍.
• 证明了充分化催化剂与高极化酸盐的有效分离.
• 催化剂显示可回收,保持至少10个周期的活性,损失最小.
• 观察到10个循环后,超极化功率下降了3.3倍.

结论:

• 这项研究为SABRE高极化[1-¹³C]pyruvate MRI在相关癌症模型中提供了第一个体内概念验证.
• 这种新型的化催化剂在超极化效率,分离和可回收性方面具有优势.
• SABRE高极化[1-¹³C]酸盐MRI对研究体内代谢进行疾病诊断和治疗监测的广泛采用具有重大承诺.