我们希望估计超极化溶液在从超极化设备到 MRI 扫描仪通过不同磁场时传输过程中极化损失。我们的技术估计了高极化解决方案在低磁场下高精度的自旋格子松弛时间。该方法不限于动态核极化，可用于估计其他极化方法的自旋晶格松弛时间，包括副氢诱导极化。
执行此技术时，请确保超极化样本在任何一段时间内不会交叉或停留在零场区域，否则可能会完全失去极化。准备一毫升的库存碳-13富集的丙氨酸溶液，广泛用于体内研究，包括每升15毫摩尔的三甲乙基溶解在1-13C丙酸中。在动态核偏振器软件界面上，单击冷却按钮可将可变温度插入器的温度降低至 1.4 开尔文。
一旦 DNP 达到所需温度，将库存溶液的 10 微升加载到样品杯中。打开炮塔门，并使用专为此任务设计的插入魔杖将杯子插入 VTI。快速提取魔杖，并确保杯子释放。
然后，关闭炮塔门，让 VTI 的温度回到 1.4 开尔文。同时，准备DNP运行微波扫描，以找到最佳的射频，为库存溶液的超极化。在微波扫描结束时，回收样品。
然后，将系统设置为空闲，并记录实现最大极化的最佳频率。此最佳频率定义为提供最大极化的极化频率。此频率将用于超极化从该特定库存溶液中获得的所有等分。
准备250毫升的库存溶解介质，如文本协议所述，并添加EDTA在浓度为每升100毫克，以固存任何金属离子污染。此外，准备500毫升的库存清洁溶液，包括100毫克每升EDTA溶解在去化水中。每次极化后，此清洁溶液的大约 10 毫升用于清洁 DNP 的溶解路径。
通过选择 DNP 主窗口中的冷却按钮，将 DNP 设备冷却至 1.4 开尔文，以准备超极化 1-13C 热酸样品。在样品杯中称出 30 毫克准备好的丙酸储存溶液。达到所需的 VTI 温度后，单击"插入样本"，选择"普通样本"，然后单击"下一步"。
按照屏幕上显示的安全预防措施，使用专为此任务设计的长魔杖将杯子插入冷 DNP 设备中。插入杯后，拆下魔杖并关闭 DNP 门。在 DNP 软件界面上，单击"下一步"，然后完成。
等待温度恢复到 1.4 开尔文，然后单击极化采样按钮。在新的弹出窗口中，将频率值设置为从微波扫描中获得的频率值。在同一窗口中，将功率设置为 50 毫瓦，采样时间设置为 300 秒。
单击"下一步"，选中"启用构建监视"框，然后单击"完成"。极化，直到固态磁化的积累达到最大值的至少 95%。当达到所需的极化时，单击"运行溶解"。
在"方法"下，选择"火焰酸"测试，然后单击"下一步"。按照屏幕上的说明，打开 DNP 炮塔门。用约 4.55 毫升的溶解介质加载设备顶部的加热和加压室。
当在 pH 为 7.75 和 37 摄氏度的温度下溶解时，每升丙酮酸盐的浓度为 80 毫摩尔。将回收棒定位在正确的位置，并关闭炮塔门。在 DNP 软件界面上，单击"下一步"，然后单击"完成"。
此时，溶解介质将过热，直到压力达到 10 bar。一旦达到10 bar压力，冷冻和超极化丙酮酸盐自动从液氦浴中提升，快速混合，并解冻与过热溶解介质。然后，混合物通过毛细管喷射成梨形烧瓶。
当超极化丙酮酸盐和溶解介质混合物被喷射时，不断旋转烧瓶，以确保均匀的混合物。当所有混合物被喷射后，快速将1.1毫升的液体抽入注射器。将混合物转移到预热的 10 毫升直径 NMR 管中，并快速传输到现场循环松弛仪。
使用清洁溶解介质立即清洁 DNP 流体路径，然后使用乙醇。然后，取出杯，通过流体路径吹氦气，以去除剩余的清洁液并清除氧气路径。清洁所有玻璃器皿。
每次测量后，记录台式光谱仪中样品的 pH 值。此外，将样品的 pH 值记录在野外循环松弛仪上。在溶解之前，必须计算松弛仪翻转角度，并且必须设置松弛度计，并准备好测量超极化溶液。
要执行 T-One 测量，请确保安装并通电外部垫片线圈。在仪器软件中，选择"主 Par"选项卡。然后，单击实验标签旁边的单元格，然后在弹出窗口中向下滚动以选择脉冲序列 HPUB/S。
现在，设置采集参数。将射频衰减设置为 25 分贝，将最大 T1 设置为 3 到 5 秒的值，将时间切换到 0.2 秒，将延迟回收到零秒，将松弛场设置为兆赫中所需的松弛场。然后，选择"获取参数"选项卡，后跟"基本"子选项卡。
单击 Nucleus 标签旁边的单元格，并在弹出窗口中向下滚动以选择碳-13。然后，将系统频率设置为 8 兆赫，将宽度扫描到 1 兆赫，块大小设置为 652，将滤波器带宽设置为 50，000 赫兹。接下来，选择"配置"子选项卡。
将 90 度脉冲宽度时间设置为先前确定的值，接收器抑制时间设置为 25 微秒，采集延迟时间设置为 25 微秒。选择脉冲子选项卡，将主射频脉冲翻转角度设置为五度。然后，选择"维度数量"子选项卡，将块数设置为 100。
等待并准备接收超极化解决方案以启动数据采集。在将样品插入松弛仪之前，请从控制台手动启动脉冲序列，以避免将样品插入空磁场。因此，在数据分析过程中忽略第一个自由感应衰减（FID）非常重要。
在将样品引入松弛计之前，必须开始数据采集，以避免会导致极化损失的空磁场。采集完成后，单击"保存"按钮保存数据。使用分析软件，集成每个 FID 信号的大小，生成一个由样品磁化组成的数据序列，作为时间函数。
例如，为热酸进行高分辨率、全范围微波扫描。对于介绍的情况，该最佳微波频率对应于 94.128 千兆赫。此处显示的是一个典型的衰变 FID 系列，因为对超极化磁化进行采样。
超极化1-13C丙酮酸盐的松弛曲线是从上一个数字的数据中获得的。曲线上的每个蓝点表示 FID 下的区域。T1 值 53.9 正负 0.6 秒是通过信号方程与衰减曲线数据（包括用于激发的翻转角度）的非线性最极平方获得。
在 37 摄氏度下，所有 26 次测量的 T1 结果在 0.237 米石到 0.705 特斯拉之间。给定松弛场处的每个 T1 测量都是与 DNP 装置的单独超极化溶解。实线表示公式，虚线表示 95% 置信带。
分析结果表明，C-1核在地球磁场的松弛时间是46.9秒，而在三特斯拉时为65秒，减少了28%。在插入样品之前安装和通电外部垫片线圈并启动采集非常重要，以避免空磁场和极化的潜在损失。按照这种方法，样品程序可与脱化溶解介质一起使用，以延长超极化溶液的自旋格子松弛时间。
