Este método proporciona una síntesis fascinante de nanopartículas dopadas de núcleo de galio-68 para imágenes moleculares híbridas PET/MR. La principal ventaja de esta técnica es que gracias al uso de la tecnología de microondas, la síntesis es rápida y, lo que es más importante, completamente reproducible. En primer lugar, disolver 75 miligramos de cloruro de hierro hexahidrato y 80 miligramos de sal trisódico ácido cítrico dihidrato en nueve mililitros de agua.
Transfiera la mezcla a un matraz adaptado a microondas. A continuación, cargue un protocolo dinámico en el microondas. Ajuste la temperatura a 120 grados centígrados, el tiempo a 10 minutos, la presión a 250 psi y la potencia a 240 vatios.
Añadir un mililitro de hidrazina hidrato a la mezcla de reacción. A continuación, inicie el protocolo de microondas. Mientras tanto, enjuague una columna de desaladora de filtración de gel con 20 mililitros de agua destilada.
Una vez terminado el protocolo, y el matraz enfriado a temperatura ambiente, pipeta 2,5 mililitros de la mezcla final en la columna y desechar el flujo a través. Después de esto, añadir tres mililitros de agua destilada a la columna y recoger las nanopartículas en un tubo de plástico. Añadir 75 miligramos de hexahidrato de cloruro de hierro y 80 miligramos de sal trisódico de ácido cítrico dihidrato en un vial.
Eluir el generador de galio-68 utilizando el volumen recomendado y la concentración de ácido clorhídrico según el proveedor. Después de la inyección de ácido clorhídrico en el generador autoprotegido, se obtienen cuatro mililitros de cloruro de galio-68, listos para usar sin procesamiento adicional. Añadir cuatro mililitros de cloruro de galio-68 al matraz adaptado a microondas.
A continuación, pipetear cinco mililitros de agua destilada en el matraz y mezclar bien. Ahora cargue un protocolo dinámico en el microondas. Ajuste la temperatura a 120 grados centígrados, el tiempo a 10 minutos, la presión a 250 psi y la potencia a 240 vatios.
Añadir un mililitro de hidrazina hidrato a la mezcla de reacción. A continuación, inicie el protocolo de microondas. Mientras tanto, enjuague una columna de desaladora de filtración de gel con 20 mililitros de agua destilada.
Una vez terminado el protocolo y enfriado el matraz a temperatura ambiente, pipeta 2,5 mililitros de la mezcla final en la columna y desechar el flujo. A continuación, agregue tres mililitros de agua destilada a la columna y recoja las nanopartículas en un vial de vidrio. Para medir el tamaño hidrodinámico de las nanopartículas de galio-68, pipetear 60 microlitros de la muestra en una cubeta y realizar tres mediciones dinámicas de dispersión de luz por muestra.
Para evaluar la estabilidad coloidal de las nanopartículas del galio-68, incubar 500 microlitros de muestra en diferentes amortiguadores a 37 grados centígrados para diferentes tiempos, que van de cero a 24 horas. En los momentos seleccionados, transfiera 60 alícuotas de microlitros a las cubetas y mida su tamaño hidrodinámico. Para obtener una radiocromatograma de filtración de gel, fraccione la elución de la columna de exclusión de tamaño en 500 alícuotas de microlitros durante el paso de purificación de filtración de gel.
A continuación, mida la radiactividad presente en cada alícuota utilizando un activiómetro. Para determinar la estabilidad radioquímica, incubar las nanopartículas de galio-68 en el suero del ratón durante 30 minutos a 37 grados centígrados. Después de la incubación, purificar las nanopartículas por ultrafiltración.
A continuación, mida la radiactividad presente en las nanopartículas y el filtrado. Los datos de tamaño hidrodinámico de las nanopartículas de galio-68 revelaron una distribución de tamaño estrecho y un tamaño hidrodinámico medio de 7,9 nanómetros. Las mediciones de cinco síntesis diferentes demostraron reproducibilidad del método.
El tamaño hidrodinámico de las nanopartículas de galio-68 incubadas en diferentes medios de cero a 24 horas no mostró cambios significativos, lo que significa que la muestra es estable en diferentes tampones y sueros. Debido al calentamiento rápido logrado mediante tecnología de microondas, las nanopartículas presentan tamaños de núcleo ultra pequeños de unos cuatro nanómetros. Las imágenes de microscopía electrónica revelaron tamaños de núcleo homogéneos y ausencia de agregación.
El cromatograma de filtración de gel de nanopartículas de galio-68 muestra un pico de radiactividad principal correspondiente a las nanopartículas y un pico reducido correspondiente al galio-68 libre. El rendimiento de radioetiquetado fue del 92%, lo que se traduce en una actividad específica en relación con 7,1 gigabecquerel por mililitro de hierro. Se obtuvo un excelente valor longitudinal de 11,9 y un modesto valor de relajación de 22,9 para cinco síntesis de nanopartículas de galio-68, lo que produjo una proporción media de 1,9, lo que significa que las nanopartículas de galio-68 son ideales para la RMN ponderada por T1.
Las imágenes fantasma de RM a diferentes concentraciones de nanopartículas de galio-68 muestran un aumento en la concentración de hierro y el contraste positivo. Una concentración creciente de hierro implica un aumento de la concentración de galio-68, y la señal PET es cada vez más intensa. El uso de la tecnología de microondas permite la síntesis rápida y reproducible de nanopartículas de óxido de hierro para imágenes multimodales.
Después de este procedimiento, hemos producido un trazador que se puede utilizar para imágenes moleculares dirigidas con PET, RMN T1 o enfoques híbridos. Después de su desarrollo, esta técnica allana el camino para que los investigadores exploren el uso de imágenes moleculares híbridas en campos como la oncología y las enfermedades cardiovasculares. No olvide que trabajar con compuestos radiactivos puede ser extremadamente peligroso, y siempre se deben tomar precauciones de radioprotección al realizar este procedimiento.
