跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)在“國家科學(xué)院院刊”(PNAS)上發(fā)表了一個(gè)很有前途的新概念為磁共振成像(MRI)領(lǐng)域的重大進(jìn)步鋪平了道路。他們的新技術(shù)可以顯著簡化超極化MRI，超極化MRI大約在20年前開發(fā)，用于觀察體內(nèi)的代謝過程。該提議涉及使用對氫使代謝產(chǎn)物富馬酸酯超極化并隨后純化代謝物。該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人詹姆士·埃爾斯博士說：“這種技術(shù)不僅比以前的方法簡單，而且便宜得多。”美因茨約翰內(nèi)斯·古騰堡大學(xué)(JGU)德米特里·布德克教授和亥姆霍茲大學(xué)的研究小組成員詹姆斯·艾爾斯博士說。美因茨研究所(HIM)。參與該項(xiàng)目的還有來自Kaiserslautern TU Darmstadt的化學(xué)，生物技術(shù)和物理學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家，
富馬酸酯是超極化成像的關(guān)鍵生物傳感器
核磁共振成像的低靈敏度阻礙了其潛在的應(yīng)用，該技術(shù)實(shí)質(zhì)上僅限于觀察體內(nèi)的水分子。因此，研究人員一直在致力于改善MRI的不同方法。大約在20年前，當(dāng)超極化磁共振成像被首次開發(fā)時(shí)，就取得了重大突破：由于超極化分子發(fā)出明顯更強(qiáng)的MRI信號(hào)，因此還可以可視化僅以低濃度存在于體內(nèi)的物質(zhì)。通過使生物分子超極化并將其引入患者體內(nèi)，可以實(shí)時(shí)跟蹤新陳代謝，從而為醫(yī)生提供更多信息。
超極化富馬酸酯是用于代謝過程成像的有前途的生物傳感器。富馬酸鹽是檸檬酸循環(huán)的代謝產(chǎn)物，在生物的能量生產(chǎn)中起著重要的作用。出于成像目的，富馬酸酯用碳13標(biāo)記，因?yàn)樵撏凰氐脑雍丝梢猿瑯O化。動(dòng)態(tài)核極化是富馬酸酯超極化的當(dāng)前最新技術(shù)，但這種方法昂貴且相對較慢。所需的設(shè)備花費(fèi)一到兩百萬歐元。Stephan Knecht博士說：“由于相關(guān)的高昂成本和技術(shù)復(fù)雜性，動(dòng)態(tài)核極化在日常臨床實(shí)踐中非常困難。使用對氫，我們能夠以經(jīng)濟(jì)高效且方便的方式使這一重要的生物分子超極化。”達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)
一種超極化和純化富馬酸酯的新方法，可隨后用作生物傳感器
由詹姆斯·艾爾斯(James Eills)博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)從事此概念研究了一段時(shí)間。Eills強(qiáng)調(diào)說：“我們?nèi)〉昧酥卮笸黄疲驗(yàn)槲覀兊姆椒ú粌H價(jià)格便宜，而且操作簡便。”然而，對氫誘導(dǎo)的極化，或簡稱為PHIP，也有其缺點(diǎn)。在這種基于化學(xué)的技術(shù)的情況下，低極化水平和大量不需要的伴隨物質(zhì)特別成問題。除其他外，將極化從對氫轉(zhuǎn)移到富馬酸酯需要催化劑，該催化劑像其他反應(yīng)副產(chǎn)物一樣保留在反應(yīng)液中。“必須從溶液中去除化學(xué)污染物，以使其具有生物相容性，并可以注入生物體內(nèi)。
標(biāo)簽： 富馬酸鹽代謝物
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