生物相容的SABRE超极化[1-¹³C]基托素用于细胞代谢流量传感

科学领域:

• 医疗成像医学成像
• 生物化学 生物化学
• 代谢工程是代谢工程.

背景情况:

• 分支链氨基酸流在癌症和阿尔茨海默氏症等疾病中发生变化.
• 非侵入性代谢成像需要对代谢途径进行敏感检测.

研究的目的:

• 开发和验证氨酸 (α-ketoisocaproate) 作为一种新型的超极化基质,用于代谢成像.
• 通过反向交换 (SABRE) 评估NMR信号放大高极化氨酸的效率和生物相容性.

主要方法:

• 使用可逆交换 (SABRE) 的NMR信号放大与[1-¹³C]基托氨酸溶液.
• 通过使用副来实现[1-¹³C]基氨酸的高极化 (>11%).
• 开发了一种两阶段的协议,用于将其净化为生物相容的水溶液.

主要成果:

• 在2分钟内在70毫米的[1-¹³C]基托氨酸中实现了>11%的极化,信号增强超过23万倍.
• 在79 ± 10毫米的温度下产生了生物相容的[1-¹³C]基托氨酸水溶液.
• 在Saccharomyces cerevisiae中显示出强烈的,持久的信号 (>200秒),使下游代谢物的动力建模成为可能.

结论:

• SABRE高极化氨酸是一种生物相容和高度敏感的代谢成像剂.
• 氨酸有助于实时调查各种疾病中的代谢失调.
• 确立了氨酸作为促进代谢研究和诊断的多功能工具.