בהכרת תודה אנו מודים קרנות ההפעלה של וויין סטייט (MJA), מענק מהקרן האמריקנית לחקר ההזדקנות (SMV), וכן נתיב בפרס קריירה מעבר העצמאות (R00EB007129) מן המכון הלאומי של הדמיה ביו Bioengineering של המכון הלאומי לבריאות (MJA).

1. Metalation באמצעות LnCl 3 מלחי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים את ליגנד במים כדי לייצר פתרון 30-265 מ&quot;מ. ליגנד 2 - (4-isothiocyanatobenzyl)-diethylenetriamine חומצה pentaacetic (p-SCN-BN-DTPA) שימש וידאו זה בריכוז של 73 mM. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם את ה-pH של התמיסה של ליגנד על בין 5.5 ו 7.0 על ידי הוספת 1 ​​M NH 4 OH. בסרטון הזה, 0.2 מ&quot;ל של הפתרון 1 M NH 4 OH היה ​​בשימוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים 1-2 ושווי של LnCl 3 במים כדי לייצר פתרון עם ריכוז של mM 5000-1000. בסרטון הזה, EuCl 3 ו GdCl 3 שימשו ריכוזי mM 111. עודף של מתכת משמש לעיתים קרובות לכונן metalation השלמת וכתוצאה מכך לפשט טיהור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיפים את הפתרון של LnCl 3 לפתרון ליגנד תוך ערבוב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר תוספת של LnCl 3, להתאים את ה-pH של תערובת התגובה שהתקבל בין 5.5 לבין 7.0 ידי הוספת 0.2 M NH 4 OH. סך של 0.5 מ&quot;ל של פתרון 0.2 M NH 4 OH שימש וידאו. אם ליגנד שלך מכיל חומצה רגיש קבוצות פונקציונליות, להתאים את רמת החומציות פעמים רבות במהלך שלב זה. זהירות - אם הפתרון הופך בסיסי מדי, בסיס באף אחת מהקבוצות רגיש פונקציונליים, כמו isothiocyanate, יהיה שניתנו שמיש עבור הצמידה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צג התגובה באמצעות מדידות pH. התגובה היא להשלים כאשר רמת החומציות נשארת קבועה. </li></ol> 2. העלאת ה-pH הבדיקות (לא כלול ב וידאו זה, אבל טוב ligands ללא בסיס רגיש קבוצות פונקציונליות) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף מרוכז NH 4 OH לתערובת התגובה כדי להתאים את pH עד ≥ 11. צעד זה יהיה לזרז כל מתכת uncomplexed כמו הידרוקסיד מסיסים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סינון supernatant דרך פילטר 0.2 מיקרומטר. אם התערובת התגובה קבקבים את המסנן, centrifuging ו decanting לפני סינון מומלץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם דיאליזה לא יבוצעו, להסיר את הממס בלחץ מופחת (אידוי סיבובית או ייבוש להקפיא מומלץ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צעדים 2.1-2.3 ניתן לחזור אם lanthanide חינם נשאר. </li></ol> 3. דיאליזה הבדיקות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים את צינורות דיאליזה באורך המתאים (על פי ההנחיות של היצרן) להחזיק את נפח דגימה תוך השארת אורך נוסף (כ 10% מנפח לדוגמה). בסרטון הזה, 100-500 דלתון משקל מולקולרי חתוכים (MWCO) קרום היה בשימוש, אבל יותר צינורות MWCO יכול לשמש המתאים אם נטיה מבוצע לפני metalation. כמו כן, קלטות דיאליזה יכול לשמש כחלופה צינורות דיאליזה אם תרצה בכך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם נדרשים על פי ההנחיות של היצרן, להשרות את צינורות דיאליזה לקצץ במים למשך 15 דקות בטמפרטורת הסביבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלאו מאגר דיאליזה (א 1 כוס L שימש וידאו) עם מים (dialysate). נפח dialysate צריך להיות כ 100x כי המדגם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסוף מקפלים אחד צינורות פעמיים ולהבטיח את החלק המקופל של צינורות עם מהדק סגר דיאליזה. עטפו את קצה הסגר בגומייה כדי לוודא שהוא נשאר סגור במהלך דיאליזה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סנן את תערובת התגובה דרך פילטר 0.2 מיקרומטר, ו לטעון את תסנין אל הקצה הפתוח של הצינור נזהרים שלא לקרוע את צינורות. הקפד להשאיר מרחב הראש מספיק כדי לסגור את הצינור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקפלים את הקצה הפתוח הנותרים של צינורות כפולה, מאובטח עם סגר, ועוטפים את הסגר עם גומייה כמו בשלב 3.4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף בקבוקון זכוכית המכיל אוויר כדי לצבוט על קצה אחד של הצינור דיאליזה באמצעות גומייה. צרף בקבוקון המכיל חול כדי לצבוט השני. צלוחיות אלה מבטיחים כי צינורות נשאר שקוע dialysate. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את צינורות מלאים המאגר דיאליזה המכיל dialysate. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים את dialysate באמצעות צלחת ומערבבים מגנטיים במהירות איטית (לא vortexing) בטמפרטורת הסביבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שינוי dialysate 3x במהלך יום (ב וידאו זה, dialysate השתנה ב 2.5, 6.5, 11.5 ו - ח), ולאחר מכן לאפשר דיאליזה להמשיך הלילה (עבור סכום כולל של 20-28 שעות של טיפול דיאליזה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את צינורות דיאליזה מתוך dialysate בזהירות לפתוח אחד סגר להסיר את המדגם. שטפו את צינורות דיאליזה 3x עם מים לשלב בין כביסות עם המדגם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את המים בלחץ מופחת. ייבוש להקפיא משמש הווידאו הזה. </li></ol> 4. הערכת נוכחות של מתכת חינם <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים את מורכבות מתכת חוצץ אצטט (הכנת החיץ: ממיסים 1.4 מ&quot;ל של חומצה אצטית במים 400 מ&quot;ל, כדי להתאים את pH 5.8 עם 1 מ NH 4 OH, ולהוסיף מים כדי לייצר בנפח כולל של 500 מ&quot;ל) ומוסיפים את xylenol תפוז אינדיקטור (16 מיקרומטר במאגר pH 5.8). בסרטון הזה, 0.3 מ&quot;ג מורכב פורק ב 0.3 מ&quot;ל של חיץ 3 מ&quot;ל של תמיסת אינדיקטור נוסף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl">זיהוי נוכחות של מתכת בחינם דרך תצפית של שינוי הצבע של האינדיקטור מצהוב סגול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם תרצה, בסכום של מתכת חינם ניתן לכמת ידי יצירת עקומת כיול 1. לחלופין, arsenazo את הצבע השלישי ניתן להשתמש במקום xylenol כתום 2. אם המתכת נותר חופשי, המדגם צריך להיות מטוהרים נוסף באמצעות דיאליזה, טור desalting, או בעלי ביצועים גבוהים כרומטוגרפיה נוזלית (HPLC) לפני אפיון. </li></ol> 5. קביעת מספר מים תיאום (q) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן פתרון של האיחוד האירופי השלישי המכילים מורכבות (~ 1 מ&quot;מ) H 2 O ועוד פתרון של ריכוז זהה D 2 O. לפני ניתוח, הפתרון D 2 O יש התאדו ונמוגו D 2 O שלוש פעמים כדי להסיר שאריות H 2 O. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיפים את פתרון מים קובט נקי, והמקום קובט לתוך spectrofluorometer. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע סריקות עירור ופליטה כדי לקבוע את מקסימום לכל (~ 395 ~ 595 ננומטר ננומטר, בהתאמה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצעו ניסוי זרחני זמן דעיכה באמצעות הפרמטרים הבאים: עירור ואת אורכי גל הפליטה נקבע מתוך 5.3 צעד, עירור ושיסף את פליטת רוחבי (5 ננומטר), פלאש לספור (100), עיכוב ראשוני (0.01 ms), עיכוב המרבי (13 מילישניות) , ולעכב תוספת (0.1 ms). תנאים אלה מתאימים ביותר תסביכים, אבל העיכוב המקסימלי וערכים תוספת ניתן להגדיל או להקטין על פי מין עם דעיכה ארוכה מאוד או קצרה מאוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלב 5.4 עם פתרון 2 O D מוכן בשלב 5.1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מתוך הארה, ריקבון נתונים המתקבלים ב 5.4 ו 5.5, העלילה יומן הטבעי של עוצמת לעומת הזמן. השיפוע של קווים אלה הם שיעורי ריקבון (τ -1) (איור 2). בסרטון הזה, Microsoft Excel 2007 היה השתמשו כדי ליצור את יומן מגרשים טבעי מן הנתונים הגולמיים. השתמש שיעורי ריקבון במשוואה שפותחה על ידי הורוקס ועמיתים לעבודה (EQ 1) 3. אם ליגנד שלך מכיל OH או NH קבוצות מתואמת מתכת, אז המשוואה חייבת להיות שונה לפני השימוש 3. </li></ol> eq 1: <img src="/files/ftp_upload/2844/2844eq1.jpg" alt="משוואה 1" /> 6. Relaxivity מדידות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את המצב היישום הרצוי על הנתח הרפיה זמן: T 1 (זמן רגיעה האורך) או T 2 (זמן רגיעה רוחבי). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכינו סדרה של דגימות המכילות ריכוזים שונים של אלוקים השלישי המכילים מורכבים ממס מימית. בסרטון הזה, מים שימש הממס ופתרונות של 10.0, 5.00, 2.50, 1.25, 0.625, ו - 0 mM היו מוכנים. ממיסים מימית או מאגרים אחרים יכול לשמש, אולם חשוב להשתמש ממס כמו ריק. היקף הסופי של המדגם היא ספציפית המכשיר אשר נמצא בשימוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקום מדגם במכשיר ולתת לו לשבת במשך 5 דקות כדי לאזן את הטמפרטורה של המכשיר (37 מעלות צלזיוס בסרטון הזה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קבע את זמן הרפיה (ביחידות של s) על ידי התאמת הפרמטרים של התוכנה כדי לקבל עקומה מעריכית חלקה עבור T 1 או T 2 (עקומות נציג עבור T 1 ו-T 2 מוצגים איור 3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבים 6.3 ו - 6.4 עבור כל דגימות כולל ריק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את ההפוכה של T נמדד 1 או T 2 ערכים ביחידות של s -1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מגרש 1 -1 T או T 2 -1 ערכים לעומת ריכוז ה III (ביחידות של mM). בגלל האופי hygroscopic ה-III המכילות קומפלקסים, לאשר את ריכוז ה III באמצעות לספקטרופוטומטריה קליטה אטומי או מצמידים אינדוקטיבי ספקטרומטריית פלזמה המונית. התאם את העלילה עם קו ישר. העלילה נציג מוצג באיור 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השיפוע של הקו הוא מצויד relaxivity (r 1 או r 2 עבור T 1 ו-T 2, בהתאמה) יש יחידות של mM -1 s -1. </li></ol> 7. נציג תוצאות נציג נתונים עבור השלבים פרוטוקול זה נכללו טבלאות סעיף דמויות. בנוסף למספר מים התיאום ואפיון relaxivity המתואר בפרוטוקול, חשוב לאפיין את המוצרים הסופיים תוך שימוש בטכניקות כימי סטנדרטי. זהותו של המתחם ניתן להשיג באמצעות ספקטרומטריית מסה, ואת ספקטרום המונית נציג מראה את דפוסי איזוטופ אבחון ה III - והאיחוד האירופי השלישי המכילים קומפלקסים מוצגים באיור 5. יתר על כן, עבור מי שאינם ה III </sעד&gt; lanthanide המכילים קומפלקסים, NMR ספקטרוסקופיה ניתן להשתמש לצורך זיהוי של המוצר. כדי לאפיין את הטוהר של המתחם, HPLC או ניתוח היסודות או שניהם יכולים לשמש. <img src="/files/ftp_upload/2844/2844fig1.jpg" alt="איור 1" /> איור 1 תוכנית כלליות metalation וטיהור:. Scheme המתאר את הליך כללית metalation ואת הסיבות לבחירת דרכי טיהור שונות. <img src="/files/ftp_upload/2844/2844fig2.jpg" alt="איור 2" /> איור 2 הארה בעוצמה העלילה:. העלילה נציג יומן הטבעי של עוצמת לעומת זמן של סעיף 5. המדרונות של קווי שנוצר עקומות דומות שנרכשו עבור המים ו-D 2 O פתרונות משמשים עם eq 1 לאפיין את מספר מים התיאום של האיחוד האירופי השלישי המכילים קומפלקסים. <img src="/files/ftp_upload/2844/2844fig3.jpg" alt="איור 3" /> איור 3 ריקבון הרפיה זמן עקומות:. נציג נתונים עבור (משמאל) ו - T 1 (מימין) T 2 הרכישה. סטיות אלה צורות עקומת תייצר נתונים לא אמינים. <img src="/files/ftp_upload/2844/2844fig4.jpg" alt="איור 4" /> איור 4 נחישות Relaxivity:. העלילה נציג של 1 / T 1 לעומת ריכוז ה-III. השיפוע של הקו הוא מצויד relaxivity ובעל יחידות של mM -1 s -1. <img src="/files/ftp_upload/2844/2844fig5.jpg" alt="איור 5" /> איור 5 ספקטרה המוניים:. מסה נציג ספקטרום מראה את דפוסי איזוטופ אבחון (משמאל) ה-III המכיל תסביכים (מימין) האיחוד האירופי השלישי המכילים קומפלקסים. פסגות שחור גאוס לייצג את ההפצה איזוטופ תיאורטיים הקווים האדומים הם הנתונים בפועל.

<ol>
	<li>Barge, A., Cravotto, G., Gianolio, E., Fedeli, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+determine+free+Gd+and+free+ligand+in+solution+of+Gd+chelates.+A+technical+note.">How to determine free Gd and free ligand in solution of Gd chelates. A technical note.</a> Contrast Med. Mol. Imaging. 1, 184-188 (2006).</li><li>Nagaraja, T. N., Croxen, R. L., Panda, S., Knight, R. A., Keenan, K. A., Brown, S. L., Fenstermacher, J. D., Ewing, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+arsenazo+III+in+the+preparation+and+characterization+of+an+albumin-linked,+gadolinium-based+macromolecular+magnetic+resonance+contrast+agent.">Application of arsenazo III in the preparation and characterization of an albumin-linked, gadolinium-based macromolecular magnetic resonance contrast agent.</a> J. Neurosci. Methods. 157, 238-245 (2006).</li><li>Supkowski, R. M., Horrocks, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+determination+of+the+number+of+water+molecules,+q,+coordinated+to+europium(III)+ions+in+solution+from+luminescence+decay+lifetimes.">On the determination of the number of water molecules, q, coordinated to europium(III) ions in solution from luminescence decay lifetimes.</a> Inorg. Chim. Acta. 340, 44-48 (2002).</li><li>Menjoge, A. R., Kannan, R. M., Tomalia, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendrimer-based+drug+and+imaging+conjugates:+design+considerations+for+nanomedical+applications.">Dendrimer-based drug and imaging conjugates: design considerations for nanomedical applications.</a> Drug Discovery Today. 15, 171-185 (2010).</li><li>Que, E. L., Chang, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Responsive+magnetic+resonance+imaging+contrast+agents+as+chemical+sensors+for+metals+in+biology+and+medicine.">Responsive magnetic resonance imaging contrast agents as chemical sensors for metals in biology and medicine.</a> Chem. Soc. Rev. 39, 51-60 (2010).</li><li>Uppal, R., Caravan, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+probes+for+cardiovascular+MR+imaging.">Targeted probes for cardiovascular MR imaging.</a> Future Med. Chem. 2, 451-470 (2010).</li><li>Major, J. L., Meade, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioresponsive,+cell-penetrating,+and+multimeric+MR+contrast+agents.">Bioresponsive, cell-penetrating, and multimeric MR contrast agents.</a> Acc. Chem. Res. 42, 893-903 (2009).</li><li>Datta, A., Raymond, K. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gd-hydroxypyridinone+(HOPO)-based+high-relaxivity+magnetic+resonance+imaging+(MRI)+contrast+agents.">Gd-hydroxypyridinone (HOPO)-based high-relaxivity magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents.</a> Acc. Chem. Res. 42, 938-947 (2009).</li><li>Le&#243;n-Rodr&#237;guez, L. M. D., Lubag, A. J. M., Malloy, C. R., Martinez, G. V., Gillies, R. J., Sherry, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Responsive+MRI+agents+for+sensing+metabolism+in+vivo.">Responsive MRI agents for sensing metabolism in vivo.</a> Acc. Chem. Res. 42, 948-957 (2009).</li><li>Castelli, D. D., Gianolio, E., Crich, S. G., Terreno, E., Aime, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal+containing+nanosized+systems+for+MR-molecular+imaging+applications.">Metal containing nanosized systems for MR-molecular imaging applications.</a> Coord. Chem. Rev. 252, 2424-2443 (2008).</li><li>Caravan, P., Ellison, J. J., McMurry, T. J., Lauffer, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gadolinium(III)+chelates+as+MRI+contrast+agents:+structure,+dynamics,+and+applications.">Gadolinium(III) chelates as MRI contrast agents: structure, dynamics, and applications.</a> Chem. Rev. 99, 2293-2352 (1999).</li><li>Lauffer, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Paramagnetic+metal+complexes+as+water+proton+relaxation+agents+for+NMR+imaging:+theory+and+design.">Paramagnetic metal complexes as water proton relaxation agents for NMR imaging: theory and design.</a> Chem. Rev. 87, 901-927 (1987).</li><li>Yoo, B., Pagel, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+overview+of+responsive+MRI+contrast+agents+for+molecular+imaging.">An overview of responsive MRI contrast agents for molecular imaging.</a> Front. Biosci. 13, 1733-1752 (2008).</li><li>Pandya, S., Yu, J., Parker, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+emissive+europium+and+terbium+complexes+for+molecular+imaging+and+sensing.">Engineering emissive europium and terbium complexes for molecular imaging and sensing.</a> Dalton Trans. 23, 2757-2766 (2006).</li><li>Nwe, K., Xu, H., Regino, C. A. S., Bernardo, M., Ileva, L., Riffle, L., Wong, K. J., Brechbiel, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+approach+in+the+preparation+of+dendrimer-based+bifunctional+diethylenetriaminepentaacetic+acid+MR+contrast+agent+derivatives.">A new approach in the preparation of dendrimer-based bifunctional diethylenetriaminepentaacetic acid MR contrast agent derivatives.</a> Bioconjugate Chem. 20, 1412-1418 (2009).</li><li>Nwe, K., Bernardo, M., Regino, C. A. S., Williams, M., Brechbiel, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+MRI+properties+between+derivatized+DTPA+and+DOTA+gadolinium-dendrimer+conjugates.">Comparison of MRI properties between derivatized DTPA and DOTA gadolinium-dendrimer conjugates.</a> Bioorg. Med. Chem. 18, 5925-5931 (2010).</li><li>Caravan, P., Das, B., Deng, Q., Dumas, S., Jacques, V., Koerner, S. K., Kolodziej, A., Looby, R. J., Sun, W. -. C., Zhang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+lysine+walk+to+high+relaxivity+collagen-targeted+MRI+contrast+agents.">A lysine walk to high relaxivity collagen-targeted MRI contrast agents.</a> Chem. Commun. , 430-432 (2009).</li><li>Le&#243;n-Rodr&#237;guez, L. M. D., Kovacs, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+synthesis+and+chelation+chemistry+of+DOTA-peptide+conjugates.">The synthesis and chelation chemistry of DOTA-peptide conjugates.</a> Bioconjugate Chem. 19, 391-402 (2008).</li><li>Boswell, C. A., Eck, P. K., Regino, C. A. S., Bernardo, M., Wong, K. J., Milenic, D. E., Choyke, P. L., Brechbiel, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis,+characterization,+and+biological+evaluation+of+integrin+&#945;V&#946;3-targeted+PAMAM+dendrimers.">Synthesis, characterization, and biological evaluation of integrin &#945;V&#946;3-targeted PAMAM dendrimers.</a> Mol. Pharm. 5, 527-539 (2008).</li></ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

בהתחשב במספר הולך וגדל של פרסומים הכוללים lanthanide מבוססי סוכנים בניגוד 4-14, חשוב כי הטיפול נלקח בהכנת, טיהור, ואפיון מוצרים כדי להבטיח תוצאות לשעתקו דומה. קומפלקסים אלה נחשבים לעתים קרובות מאתגרת לטהר ולאפיין יחסית מולקולות אורגניות בשל אופי פאראמגנטיים שלהם את ?...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><th> ריאגנטים וציוד </th><th> חברה </th><th> מספר קטלוגי </th></tr><tr><td> EuCl 3 • 6 שעות 2 O </td><td> סיגמא אולדריץ </td><td> 203254-5G </td></tr><tr><td> p-SCN-BN-DTPA </td><td> Macrocyclics </td><td> B-305 </td></tr><tr><td> אמוניום הידרוקסיד </td><td> EMD </td><td> AX1303-3 </td></tr><tr><td> ספקטרה / por ביוטק תאית אסתר (CE) ממברנה דיאליזה - 500 D MWCO </td><td> פישר סיינטיפיק </td><td> 68-671-24 </td></tr><tr><td> Millipore Millex IC-LG סנן יחידות </td><td> פישר סיינטיפיק </td><td> SLLG C13 NL </td></tr><tr><td> xylenol כתום tetrasodium מלח </td><td> אלפא Aesar </td><td> 41379 </td></tr><tr><td> חומצה אצטית </td><td> Fluka </td><td> 49199 </td></tr><tr><td> D 2 O </td><td> קיימברידג&#39; איזוטופ Laboratories, Inc </td><td> DLM-4-25 </td></tr><tr><td> מטהר מים </td><td> ELGA </td><td> Purelab Ultra </td></tr><tr><td> ביצועים גבוהים נוזלי כרומטוגרפיה ו ספקטרומטריית מסה </td><td> Shimadzu </td><td> LCMS-2010EV </td></tr><tr><td> זמן רגיעה מנתח </td><td> Bruker </td><td> mq60 minispec </td></tr><tr><td> UV-VIS ספקטרופוטומטר </td><td> פישר סיינטיפיק </td><td> 20-624-00092 </td></tr><tr><td> להקפיא מייבש </td><td> פישר סיינטיפיק </td><td> 10-030-133 </td></tr><tr><td> ה-pH מטר </td><td> חנה מכשירים </td><td> HI 221 </td></tr><tr><td> spectrofluorometer </td><td> HORIBA Jobin Yvon </td><td> FluoroMax-4 </td></tr><tr><td> מולקולרית משקל מחשבון גרסה 6.46 על ידי מתיו מונרו, להוריד 17 אוקטובר 2009 </td><td> <a href="http://ncrr.pnl.gov/software/">http://ncrr.pnl.gov/software/</a> </td><td> מולקולרית משקל מחשבון </td></tr></tbody></table>

preparation, purification, and characterization of lanthanide complexes for use as contrast agents for magnetic resonance imaging

Polyaminopolycarboxylate מבוססי ligands משמשות Chelate יונים lanthanide, ואת התסביכים הנובעים שימושיים כמו סוכנים בניגוד עבור דימות תהודה מגנטית (MRI). Ligands זמינים מסחרית רבים שימושיים במיוחד משום שהם מכילים קבוצות פונקציונליות המאפשרים מהיר טוהר גבוהה, גבוהה מניב הצמידה אל מקרומולקולות ביומולקולות באמצעות אמין-reactive אסטרים מופעל וקבוצות isothiocyanate או תיאול-reactive maleimides. בעוד metalation של ligands אלה נחשב וידוע בתחום הכימיה bioconjugation, הבדלים דקים נהלים metalation חייב להילקח בחשבון בעת ​​בחירת חומרי מתכת ההתחלה. יתר על כן, מספר רב של אפשרויות עבור טיהור קיים אפיון, ואת הבחירה של ההליך היעיל ביותר חלקית תלוי בבחירה של חומרי המוצא. הבדלים אלה הם עדין מוזנח לעתים קרובות בפרוטוקולים שפורסמו. הנה, המטרה שלנו היא להוכיח השיטות הנפוצות עבור metalation, טיהור, ואפיון של מתחמי lanthanide שיכולים לשמש כסוכני בניגוד עבור MRI (איור 1). אנו צופים כי פרסום זה יאפשר למדענים ביו לשלב התגובות complexation lanthanide לתוך רפרטואר התגובות שלהם בשימוש נפוץ על ידי הקלת הבחירה של חומרי המוצא ושיטות טיהור.

Watch this Scientific Journal Video about Preparation, Purification, and Characterization of Lanthanide Complexes for Use as Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging at JoVE.com

Preparation, Purification, and Characterization of Lanthanide Complexes for Use as Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging

אנו מדגימים את metalation, טיהור, ואפיון של מתחמי lanthanide. מתחמי המתואר כאן יכול להיות מצומדת כדי מקרומולקולות כדי לאפשר מעקב של המולקולות הללו באמצעות דימות בתהודה מגנטית.

, טיהור הכנה, אפיון של מכלולים Lanthanide לשימוש בתור סוכנים בניגוד עבור דימות תהודה מגנטית

Polyaminopolycarboxylate-based ligands are commonly used to chelate lanthanide ions, and the resulting complexes are 
useful as contrast agents for ...

preparation-purification-characterization-lanthanide-complexes-for

Research

JoVE Journal

Biology

14.9K Views.  Wayne State University. אנו מדגימים את metalation, טיהור, ואפיון של מתחמי lanthanide. מתחמי המתואר כאן יכול להיות מצומדת כדי מקרומולקולות כדי לאפשר מעקב של המולקולות הללו באמצעות דימות בתהודה מגנטית.

Video: Preparation, Purification, and Characterization of Lanthanide Complexes for Use as Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging

Labeling hESCs and hMSCs with Iron Oxide Nanoparticles for Non-Invasive in vivo Tracking with MR Imaging

In recent years, stem cell research has led to a better understanding of developmental biology, various diseases and its potential impact on regenerative medicine. A non-invasive method to monitor the transplanted stem cells repeatedly in vivo would greatly enhance our ability to understand the mechanisms that control stem cell death and identify trophic factors and signaling pathways that improve stem cell engraftment. MR imaging has been proven to be an effective tool for the in vivo depiction of stem cells with near microscopic anatomical resolution. In order to detect stem cells with MR, the cells have to be labeled with cell specific MR contrast agents. For this purpose, iron oxide nanoparticles, such as superparamagnetic iron oxide particles (SPIO), are applied, because of their high sensitivity for cell detection and their excellent biocompatibility. SPIO particles are composed of an iron oxide core and a dextran, carboxydextran or starch coat, and function by creating local field inhomogeneities, that cause a decreased signal on T2-weighted MR images. This presentation will demonstrate techniques for labeling of stem cells with clinically applicable MR contrast agents for subsequent non-invasive in vivo tracking of the labeled cells with MR imaging.

For the evaluation of new stem cell therapies it is important to non-invasively track the injected cells in vivo. This video will show you how to label human mesenchymal and embryonic stem cells with iron oxide based contrast agents in vivo for subsequent MR imaging in vivo.

תיוג hESCs ו hMSCs עם ברזל אוקסיד חלקיקים עבור פולשני של מעקב vivo עם MR Imaging

In recent years, stem cell research has led to a better understanding of developmental biology, various diseases and its potential impact on regenerative ...

Labeling Stem Cells with Fluorescent Dyes for non-invasive Detection with Optical Imaging

Optical imaging (OI) is an easy, fast and inexpensive tool for in vivo monitoring of new stem cell based therapies. The technique is based on ex vivo labeling of stem cells with a fluorescent dye, subsequent intravenous injection of the labeled cells and visualization of their accumulation in specific target organs or pathologies. The presented technique demonstrates how we label human mesenchymal stem cells (hMSC) by simple incubation with the lipophilic fluorescent dye DiD (C67H103CIN2O3S) and how we label human embryonic stem cells (hESC) with the FDA approved fluorescent dye Indocyanine Green (ICG). The uptake mechanism is via adherence and diffusion of the lypophilic dye across the phospholipid cell membrane bilayer. The labeling efficiency is usually improved if the cells are incubated with the dye in serum-free media as opposed to incubation in serum-containing media. Furthermore, the addition of the transfection agent Protamine Sulfate significantly improves contrast agent uptake.

This video shows techniques for labeling of human embryonic stem cells and mesenchymal stem cells with fluorescent dyes. This technique can be used for an in vivo tracking of transplanted stem cells with optical imaging and for histopathological correlations with fluorescence microscopy.

תיוג בתאי גזע עם צבעי ניאון על איתור פולשני עם דימות אופטי

Optical imaging (OI) is an easy, fast and inexpensive tool for in vivo monitoring of new stem cell based therapies. The technique is based on ex vivo ...

In vitro Labeling of Human Embryonic Stem Cells for Magnetic Resonance Imaging

Human embryonic stem cells (hESC) have demonstrated the ability to restore the injured myocardium. Magnetic resonance imaging (MRI) has emerged as one of the predominant imaging modalities to assess the restoration of the injured myocardium. Furthermore, ex-vivo labeling agents, such as iron-oxide nanoparticles, have been employed to track and localize the transplanted stem cells. However, this method does not monitor a fundamental cellular biology property regarding the viability of transplanted cells. It has been known that manganese chloride (MnCl2) enters the cells via voltage-gated calcium (Ca2+) channels when the cells are biologically active, and accumulates intracellularly to generate T1 shortening effect. Therefore, we suggest that manganese-guided MRI can be useful to monitor cell viability after the transplantation of hESC into the myocardium.
In this video, we will show how to label hESC with MnCl2 and how those cells can be clearly seen by using MRI in vitro. At the same time, biological activity of Ca2+-channels will be modulated utilizing both Ca2+-channel agonist and antagonist to evaluate concomitant signal changes.

In this video, we are showing how to label human embryonic stem cells (hESC) with manganese chloride (MnCl2) which can enter cells via voltage-gated calcium channels when the cells are biologically active. Additionally, we show the use of MnCl2 as cellular MRI contrast agent to determine the in vitro viability of hESC.

ב סימון במבחנה של בתאי גזע עובריים אנושיים עבור דימות תהודה מגנטית

Human embryonic stem cells (hESC) have demonstrated the ability to restore the injured myocardium. Magnetic resonance imaging (MRI) has emerged as one of ...

Phase Contrast and Differential Interference Contrast (DIC) Microscopy

Phase-contrast microscopy is often used to produce contrast for transparent, non light-absorbing, biological specimens. The technique was discovered by Zernike, in 1942, who received the Nobel prize for his achievement. DIC microscopy, introduced in the late 1960s, has been popular in biomedical research because it highlights edges of specimen structural detail, provides high-resolution optical sections of thick specimens including tissue cells, eggs, and embryos and does not suffer from the  phase halos  typical of phase-contrast images. This protocol highlights the principles and practical applications of these microscopy techniques.

Phase Contrast and Differential Interference Contrast DIC Microscopy

This protocol highlights the principles and practical applications of Phase and Differential Interference Contrast (DIC) Microscopy

שלב ניגודיות הפרעות דיפרנציאלי ניגודיות (DIC) מיקרוסקופית

Phase-contrast microscopy is often used to produce contrast for transparent, non light-absorbing, biological specimens. The technique was discovered by ...

Isolation and Purification of Drosophila Peripheral Neurons by Magnetic Bead Sorting

The Drosophila peripheral nervous system (PNS) is a powerful model for investigating the complex processes of neuronal development and dendrite morphogenesis at the functional and molecular levels. To aid in these analyses, we have developed a strategy for the isolation of a subclass of PNS neurons called dendritic arborization (da) neurons that have been widely used for studying dendrite morphogenesis1,2. These neurons are very difficult to isolate as a pure population, due in part to their extremely low occurrence and their difficult-to-reach location below the tough chitinous larval cuticle. Our newly developed method overcomes these challenges, and is based on a fast and specific cell enrichment using antibody-coated magnetic beads. For our magnetic bead sorting studies, we have used age-matched third instar larvae expressing a mouse CD8 tagged GFP fusion protein (UAS-mCD8-GFP)3 under the control of either the class IV dendritic arborization (da) neuron-specific pickpocket (ppk)-GAL4 driver4 or the control of the pan-da neuron-specific GAL421-7 driver5. Although this protocol has been optimized for isolating PNS cells which are attached to the inner wall of the larval cuticle, by varying a few parameters, the same protocol could be used to isolate many different cell types attached to the cuticle at larval or pupal stages of development (e.g. epithelia, muscle, oenocytes etc.), or other cell types from larval organs depending upon the GAL4-specific driver expression pattern. The RNA isolated by this method is of high quality and can be readily used for downstream genomic analyses such as microarray gene expression profiling studies. This approach offers a powerful new tool to perform studies on isolated Drosophila dendritic arborization (da) neurons thereby providing novel insights into the molecular mechanisms underlying dendrite morphogenesis.

Isolation and Purification of Drosophila Peripheral Neurons by Magnetic Bead Sorting

In this video-article we present a method for the isolation and purification of Drosophila peripheral neurons using a fast magnetic bead assisted cell sorting strategy. RNA obtained from the isolated cells can be readily used for downstream applications including microarray analyses.

בידוד טיהור תסיסנית נוירונים היקפיים על ידי מיון ביד מגנטי

The Drosophila peripheral nervous system (PNS) is a powerful model for investigating the complex processes of neuronal development and dendrite ...

Microinjection of Medaka Embryos for use as a Model Genetic Organism

In this video, we demonstrate the technique of microinjection into one-cell stage medaka embryos. Medaka is a small egg-laying freshwater fish that allows both genetic and embryological analyses and is one of the vertebrate model organisms in which genome-wide phenotype-driven mutant screens were carried out 1, as in zebrafish and the mouse. Divergence of functional overlap of related genes between medaka and zebrafish allows identification of novel phenotypes that are unidentifiable in a single species 2, thus medaka and zebrafish are complementary for genetic dissection of vertebrate genome functions.
To take advantage of medaka fish whose embryos are transparent and develop externally, microinjection is an essential technique to inject cell-tracers for labeling cells, mRNAs or anti-sense oligonucleotides for over-expressing and knocking-down genes of interest, and DNAs for making transgenic lines.

Medaka and zebrafish are complementary for genetic dissection of vertebrate genome functions. This protocol highlights the key points for successful microinjection into medaka embryos, an important technique for embryological and genetic analysis using medaka and zebrafish in a laboratory.

Microinjection עוברים Medaka לשימוש כמודל אורגניזם גנטי

In this video, we demonstrate the technique of microinjection into one-cell stage medaka embryos. Medaka is a small egg-laying freshwater fish that allows ...

Quantifying Mixing using Magnetic Resonance Imaging

Mixing is a unit operation that combines two or more components into a homogeneous mixture. This work involves mixing two viscous liquid streams using an in-line static mixer. The mixer is a split-and-recombine design that employs shear and extensional flow to increase the interfacial contact between the components. A prototype split-and-recombine (SAR) mixer was constructed by aligning a series of thin laser-cut Poly (methyl methacrylate) (PMMA) plates held in place in a PVC pipe. Mixing in this device is illustrated in the photograph in Fig. 1. Red dye was added to a portion of the test fluid and used as the minor component being mixed into the major (undyed) component. At the inlet of the mixer, the injected layer of tracer fluid is split into two layers as it flows through the mixing section. On each subsequent mixing section, the number of horizontal layers is duplicated. Ultimately, the single stream of dye is uniformly dispersed throughout the cross section of the device.
 Using a non-Newtonian test fluid of 0.2% Carbopol and a doped tracer fluid of similar composition, mixing in the unit is visualized using magnetic resonance imaging (MRI). MRI is a very powerful experimental probe of molecular chemical and physical environment as well as sample structure on the length scales from microns to centimeters. This sensitivity has resulted in broad application of these techniques to characterize physical, chemical and/or biological properties of materials ranging from humans to foods to porous media 1, 2. The equipment and conditions used here are suitable for imaging liquids containing substantial amounts of NMR mobile 1H such as ordinary water and organic liquids including oils. Traditionally MRI has utilized super conducting magnets which are not suitable for industrial environments and not portable within a laboratory (Fig. 2). Recent advances in magnet technology have permitted the construction of large volume industrially compatible magnets suitable for imaging process flows. Here, MRI provides spatially resolved component concentrations at different axial locations during the mixing process. This work documents real-time mixing of highly viscous fluids via distributive mixing with an application to personal care products.

Magnetic resonance imaging (MRI) provides a powerful tool to evaluate the effectiveness of process equipment during operation. We discuss the use of MRI to visualize mixing in a static mixer. The application is relevant to personal care products, but can be applied to a broad range of food, chemical, biomass and biological fluids.

כימות ערבוב באמצעות תהודה מגנטית

Mixing is a unit operation that combines two or more components into a homogeneous mixture.  This work involves mixing two viscous liquid streams using an ...

Generation and Purification of Human INO80 Chromatin Remodeling Complexes and Subcomplexes

INO80 chromatin remodeling complexes regulate nucleosome dynamics and DNA accessibility by catalyzing ATP-dependent nucleosome remodeling. Human INO80 complexes consist of 14 protein subunits including Ino80, a SNF2-like ATPase, which serves both as the catalytic subunit and the scaffold for assembly of the complexes. Functions of the other subunits and the mechanisms by which they contribute to the INO80 complex&#39;s chromatin remodeling activity remain poorly understood, in part due to the challenge of generating INO80 subassemblies in human cells or heterologous expression systems. This JOVE protocol describes a procedure that allows purification of human INO80 chromatin remodeling subcomplexes that are lacking a subunit or a subset of subunits. N-terminally FLAG epitope tagged Ino80 cDNA are stably introduced into human embryonic kidney (HEK) 293 cell lines using Flp-mediated recombination. In the event that a subset of subunits of the INO80 complex is to be deleted, one expresses instead mutant Ino80 proteins that lack the platform needed for assembly of those subunits. In the event an individual subunit is to be depleted, one transfects siRNAs targeting this subunit into an HEK 293 cell line stably expressing FLAG tagged Ino80 ATPase. Nuclear extracts are prepared, and FLAG immunoprecipitation is performed to enrich protein fractions containing Ino80 derivatives. The compositions of purified INO80 subcomplexes can then be analyzed using methods such as immunoblotting, silver staining, and mass spectrometry. The INO80 and INO80 subcomplexes generated according to this protocol can be further analyzed using various biochemical assays, which are described in the accompanying JOVE protocol. The methods described here can be adapted for studies of the structural and functional properties of any mammalian multi-subunit chromatin remodeling and modifying complexes.

This protocol describes a procedure for generating and purifying wild type and mutant versions of the human INO80 chromatin remodeling complex. Epitope tagged versions of INO80 subunits are stably expressed in HEK293 cells, and complete complexes and complexes lacking specific sets of subunits are purified by immunoaffinity chromatography.

דור וטיהור של מכלולי אדם INO80 הכרומטין שיפוץ וSubcomplexes

INO80 chromatin remodeling complexes regulate nucleosome dynamics and DNA accessibility by catalyzing ATP-dependent nucleosome remodeling. Human INO80 ...

FRET Imaging in Three-dimensional Hydrogels

Imaging of F&#246;rster resonance energy transfer (FRET)&#160;is a powerful tool for examining cell biology in real-time. Studies utilizing FRET commonly employ two-dimensional (2D) culture, which does not mimic the three-dimensional (3D) cellular microenvironment. A method to perform quenched emission FRET imaging using conventional widefield epifluorescence microscopy of cells within a 3D hydrogel environment is presented. Here an analysis method for ratiometric FRET probes that yields linear ratios over the probe activation range is described. Measurement of intracellular cyclic adenosine monophosphate (cAMP) levels is demonstrated in chondrocytes under forskolin stimulation using a probe for EPAC1 activation (ICUE1) and the ability to detect differences in cAMP signaling dependent on hydrogel material type, herein a photocrosslinking hydrogel (PC-gel, polyethylene glycol dimethacrylate) and a thermoresponsive hydrogel (TR-gel). Compared with 2D FRET methods, this method requires little additional work. Laboratories already utilizing FRET imaging in 2D can easily adopt this method to perform cellular studies in a 3D microenvironment. It can further be applied to high throughput drug screening in engineered 3D microtissues. Additionally, it is compatible with other forms of FRET imaging, such as anisotropy measurement and fluorescence lifetime imaging (FLIM), and with advanced microscopy platforms using confocal, pulsed, or modulated illumination.

F&#246;rster resonance energy transfer (FRET) imaging is a powerful tool for real-time cell biology studies. Here a method for FRET imaging cells in physiologic three-dimensional (3D) hydrogel microenvironments using conventional epifluorescence microscopy is presented. An analysis for ratiometric FRET probes that yields linear ratios over the activation range is described.

סריג הדמיה ב הידרוג תלת ממדי

Imaging of F&#246;rster resonance energy transfer (FRET)&#160;is a powerful tool for examining cell biology in real-time. Studies utilizing FRET commonly ...

Synthesis of 68Ga Core-doped Iron Oxide Nanoparticles for Dual Positron Emission Tomography /(T1)Magnetic Resonance Imaging

Here, we describe a microwave synthesis to obtain iron oxide nanoparticles core-doped with 68Ga. Microwave technology enables fast and reproducible synthetic procedures. In this case, starting from FeCl3 and citrate trisodium salt, iron oxide nanoparticles coated with citric acid are obtained in 10 min in the microwave. These nanoparticles present a small core size of 4.2 &#177; 1.1 nm and a hydrodynamic size of 7.5 &#177; 2.1 nm. Moreover, they have a high longitudinal relaxivity (r1) value of 11.9 mM-1&#183;s-1 and a modest transversal relaxivity value (r2) of 22.9 mM-1&#183;s-1, which results in a low r2/r1 ratio of 1.9. These values enable positive contrast generation in magnetic resonance imaging (MRI) instead of negative contrast, commonly used with iron oxide nanoparticles. In addition, if a 68GaCl3 elution from a 68Ge/68Ga generator is added to the starting materials, a nano-radiotracer doped with 68Ga is obtained. The product is obtained with a high radiolabeling yield (&#62; 90%), regardless of the initial activity used. Furthermore, a single purification step renders the nano-radiomaterial ready to be used in vivo.

Synthesis of 68Ga Core-doped Iron Oxide Nanoparticles for Dual Positron Emission Tomography /T1Magnetic Resonance Imaging

Here, we present a protocol to obtain 68Ga core-doped iron oxide nanoparticles via fast microwave-driven synthesis. The methodology renders PET/(T1)MRI nanoparticles with radiolabeling efficiencies higher than 90% and radiochemical purity of 99% in a 20-min synthesis.

סינתזה של 68המשחק מסטול-הליבה תחמוצת ברזל חלקיקים עבור כפול טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים/דימות תהודה מגנטית (T1)

Here, we describe a microwave synthesis to obtain iron oxide nanoparticles core-doped with 68Ga. Microwave technology enables fast and reproducible ...