פרויקט זה נתמך על ידי מענקים NIH / NIBIB 1K99EB020075 כדי פדרו Brugarolas וקרן קרן חדשנות של שיקגו חדשנות Exchange בריאן Popko ו פדרו Brugarolas. פרופ &#39;בריאן Popko מודה בהכרת תודה על mentorship שלו ותמיכה כספית לפרויקט. פרופ &#39;צ&#39;ין-טו צ&#39;ן והקרן המשולבת לחקר הדמיה של בעלי חיים קטנים באוניברסיטת שיקגו מודים על שיתוף נדיב של חלל מעבדה וציוד. IBA הוא הודה על מתן חסות פתוח של מאמר זה.

<ol>
	<li>Valk, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Positron emission tomography : basic science and clinical practice. , (2003).</li><li>Phelps, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> PET: molecular imaging and its biological applications. , (2004).</li><li>Ametamey, S. M., Honer, M., Schubiger, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+imaging+with+PET.">Molecular imaging with PET.</a> Chem Rev. 108 (5), 1501-1516 (2008).</li><li>Oriuchi, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Present+role+and+future+prospects+of+positron+emission+tomography+in+clinical+oncology.">Present role and future prospects of positron emission tomography in clinical oncology.</a> Cancer Sci. 97 (12), 1291-1297 (2006).</li><li>Heiss, W. D., Herholz, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+receptor+imaging.">Brain receptor imaging.</a> J Nucl Med. 47 (2), 302-312 (2006).</li><li>Brugarolas, P., Freifelder, R., Cheng, S. -. H., DeJesus, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+meta-substituted+[18F]3-fluoro-4-aminopyridine+via+direct+radiofluorination+of+pyridine+N-oxides.">Synthesis of meta-substituted [18F]3-fluoro-4-aminopyridine via direct radiofluorination of pyridine N-oxides.</a> Chemical Communications. , (2016).</li><li>Jones, R. E., Heron, J. R., Foster, D. H., Snelgar, R. S., Mason, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+4-aminopyridine+in+patients+with+multiple+sclerosis.">Effects of 4-aminopyridine in patients with multiple sclerosis.</a> J Neurol Sci. 60 (3), 353-362 (1983).</li><li>Davis, F. A., Stefoski, D., Rush, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orally+administered+4-aminopyridine+improves+clinical+signs+in+multiple+sclerosis.">Orally administered 4-aminopyridine improves clinical signs in multiple sclerosis.</a> Ann Neurol. 27 (2), 186-192 (1990).</li><li>Goodman, A. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustained-release+oral+fampridine+in+multiple+sclerosis:+a+randomised,+double-blind,+controlled+trial.">Sustained-release oral fampridine in multiple sclerosis: a randomised, double-blind, controlled trial.</a> Lancet. 373 (9665), 732-738 (2009).</li><li>Brugarolas, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Abstracts Of Papers Of The American Chemical Society. , (2016).</li><li>Brugarolas, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+PET+tracer+for+MS.">Development of a PET tracer for MS.</a> J Nucl Med Meeting Abstracts. 55 (1), 1124 (2014).</li><li>Brugarolas, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorinated+4-aminopyrdines+as+PET+tracers+for+MS.">Fluorinated 4-aminopyrdines as PET tracers for MS.</a> Journal of Nuclear Medicine. 56, 493 (2015).</li><li>Yoswathananont, N., Nitta, K., Nishiuchi, Y., Sato, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+hydrogenation+reactions+in+a+tube+reactor+packed+with+Pd/C.">Continuous hydrogenation reactions in a tube reactor packed with Pd/C.</a> Chem Comm. (1), 40-42 (2005).</li><li>St&#246;cklin, G., Pike, V. 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> Radiopharmaceuticals for Positron Emission Tomography-Methodological Aspects. 24, (1993).</li><li>Liu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preclinical+evaluation+of+a+high-affinity+18F-trifluoroborate+octreotate+derivative+for+somatostatin+receptor+imaging.">Preclinical evaluation of a high-affinity 18F-trifluoroborate octreotate derivative for somatostatin receptor imaging.</a> J Nucl Med. 55 (9), 1499-1505 (2014).</li><li>Liu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=18F-trifluoroborate+derivatives+of+[des-arg(10)]kallidin+for+imaging+bradykinin+b1+receptor+expression+with+positron+emission+tomography.">18F-trifluoroborate derivatives of [des-arg(10)]kallidin for imaging bradykinin b1 receptor expression with positron emission tomography.</a> Mol Pharm. 12 (3), 974-982 (2015).</li><li>Scott, P. J. H., Hockley, B. G., Kilbourn, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Radiochemical Syntheses, Volume 1: Radiopharmaceuticals for Positron Emission Tomography. , (2012).</li></ol>

למחברים אין מה לגלות.

<html> הכנה של שבבים PET דורש תיוג יעיל עם התערבות המשתמש מינימלית כדי למזער את החשיפה לקרינה 14 . כאן, תיארנו את ההליך חצי אוטומטי אוטומטי עבור סינתזה רדיוכימיים של [ 18 F] 3F4AP, נותב PET כעת תחת חקירה עבור demyelination הדמיה. שיטה חצי אוטומטית זו מייצרת את רדיוטראסר עם טוהר גבוהה ופעילות ספציפית מספקת ללימודי בעלי חיים. שיטות קודמות לסינתזה של תרכובת זו הסתמכה על סינתזה ידנית 6 , אשר מגביל באופן משמעותי את כמות נותב רדיואקטיבי שניתן לייצר. לאחר שיטה אוטומטית לסינתזה גם מספק תשואות לשחזור יותר ומקלה להעביר את הנוהל למעבדות אחרות עם ציוד דומה. מאמצים עתידיים כדי להפוך את התהליך באופן מלא יהיה אינסטרומנטלי לייצור של נותב בכמויות גבוהות עבור מחקרים בבעלי חיים גדולים או בני אדם. Lass = &quot;jove_content&quot;&gt; הליך זה משתמש בחילופי נוקלאופילים של 19 F עבור 18 F כדי לשלב את הרדיו-איזוטופ במולקולה של עניין. היתרונות של תגובה זו הם כי היא מהירה מייצרת כמעט אך ורק את המוצר הרצוי ללא צורך לבצע צעד טיהור ארוך כדי להסיר עודף של מבשר. מגבלה אחת של שימוש בתגובות פלואוריד-תיוג, כגון זו המשמשת כאן היא כי בשל המסה הראשונית של מתחם קר, הפעילות הסופית המוגדרת כסכום של רדיואקטיביות ב- mCi על כמות התרכובת ב- μmol עשויה להיות מוגבלת. תחת התנאים הרגילים שלנו, החל 100-200 mCi של 18 F - ו 50 מיקרוגרם של מבשר, הפעילות הספציפית טיפוסית בסוף הסינתזה היא עד 100-200 mCi / μmol, אשר נראה מספיק עבור מחקרים קליניים PET הדמיה . עם זאת, הפעילות הספציפית עשויה להשתפר על ידי הגדלת הסכום ההתחלתי עבור 18 F - </suP&gt; תוך שמירה על כמות המסה נמוכה. היו מספר דיווחים על הפקת רדיוליגנים על ידי החלפת פלואוריד עם פעילות ספציפית גבוהה (1-3 Ci / μmol) על ידי הפעלת פעילות גבוהה וכמויות מבשר נמוך 15 , 16 . כמו עם כל סינתזות רדיוכימיים של trachers PET, זה קריטי לעבוד במהירות על מנת למזער ריקבון רדיואקטיבי. חשוב גם למזער את הזמן בטיפול בחומרים רדיואקטיביים, להשתמש מיגון נאות למקסם את המרחק בין חומר רדיואקטיבי לבין המשתמש כדי למזער את החשיפה לקרינה. היבטים אלה חשובים במיוחד במחצית השנייה של פרוטוקול (טיהור ובקרת איכות) שבו המשתמש צריך להזריק ידנית את הפתרון לתוך HPLC, לאסוף את השברים ולסנן את המוצר הסופי. כמו עם כל synoceses רדיוכימיים של tracers PET, זה קריטי לעבוד במהירות כדי מ &#39;לעורר ריקבון רדיואקטיבי. חשוב גם למזער את הזמן בטיפול בחומרים רדיואקטיביים, להשתמש מיגון נאות למקסם את המרחק בין חומר רדיואקטיבי לבין המשתמש כדי למזער את החשיפה לקרינה. היבטים אלה חשובים במיוחד במהלך המחצית השנייה של פרוטוקול (הידרוגציה וטיהור) שבו המשתמש צריך להזריק ידנית את הפתרון לתוך hydrogenator, לאסוף את השברים, להגדיר את הליך הייבוש, redissolve את המוצר למאגר ולסנן אותו. במהלך שלב הסינון קל לאבד כמות גדולה של חומר רדיואקטיבי בקירות הבקבוקים. לכן, חשוב לנסות לאסוף את כל הנוזל לפני סינון. שימוש בכמות גדולה יותר של חיץ כדי לפזר עשוי לשפר את התשואה של ההתאוששות אבל השימוש בו הוא discouraged כי זה ידרוש הזרקת נפח גדול על HPLC, גרימת שיא להרחיב ולהגדיל את נפח המינון הסופי. כדי לפתור את הבעיהNd לייעל את ההליך חשוב לעקוב אחר התשואות של כל צעד. עבור רוב השלבים זה נעשה פשוט על ידי מדידת כמות הרדיואקטיביות לפני ואחרי כל צעד. במקרה של התגובה התשואות ניתן לחשב באמצעות כימות של פסגות HPLC. טבלה 1 בפרק התוצאות מציגה את התשואות האופייניות לכל שלב. טבלה 2 להלן מפרטת רבות מהכישלונות הנפוצים ביותר עם סיבות אפשריות לכישלון וכיצד לתקן אותם. לבסוף, למרות שהתהליך שהוכח כאן הוא ספציפי לסינתזה של [F 18 ] 3F4AP, זרימת העבודה הכללית ורבים מהשלבים האינדיבידואלים משותפים לסינתזה של תרכובות אחרות. במאמר זה אנו גם הוכיחו את בדיקות QC טיפוסי שבוצע על כל נותב PET.

היכולת לעקוב אחר תרופה קטנה מולקולה לא פולשנית בתוך גוף האדם יש פוטנציאל גדול כלפי הרפואה דיוק. בין טכניקות הדמיה מולקולארית, טומוגרפיה פליטת פוזיטרונים (PET) יש מאפיינים נוחים רבים: הרגישות הגבוהה של גלאי PET מאפשר זיהוי וכימות של כמויות קטנות מאוד של חומר רדיואקטיבי ואת המאפיינים של סורקים לאפשר מיפוי מרחבי מדויק של לוקליזציה התרופה 1 , 2 , 3 . לדוגמה, PET מאפשר זיהוי ולוקליזציה של גידולים וגרורות על בסיס ספיגה של אנלוגי גלוקוז רדיואקטיבי, [ 18 F] FDG 4 . PET יכול גם לספק לוקליזציה וכימות של קולטני המוח ספציפיים התפוסה שלהם אשר יכול להיות בעל ערך לאבחון ולהבנת הפרעות נוירולוגיות פסיכיאטריות 5 . כדי להתפתחמוליך קטן של מולקולה PET, תרכובת של עניין חייב להיות מתויג עם איזוטופ פוזיטרונים, בדרך כלל 11 C או 18 F. בין שתי רדיואיזוטופים אלה, 18 F יש מחצית חיים יותר (109 דקות לעומת 20.3 עבור 11 ג) , המאפשר רב מינון ייצור מחוץ לאתר. עם זאת, הוספת 18 F למולקולה יכול להיות מאתגר. 18 תיוג F דורש תגובות מהירות תואמות אוטומציה להקלת הכימאי של טיפול ישיר של פעילות וקבלת מינון קרינה גבוהה. לאחרונה תיארנו את השימוש ב- N-oxides pyridine כמבשרים של פלואורינציה של pyridines ושימוש בכימיה זו בסינתזה רדיוכימית של [18F] 3F4AP 6 , אנלוגי radiofluorinated של התרופה שאושרה על ידי ה- FDA עבור טרשת נפוצה, Aminopyridine (4AP) 7 , 8 , 9 . תהוא radiotracer החדש נמצא כעת תחת חקירה כמו נותב PET עבור demyelination 10 , 11 , 12 . במאמר זה וידאו, אנו מדגימים את חצי אוטומטי סינתזה של המתחם הזה באמצעות יחידת סינתזה סינתזה IBA (להלן המכונה &quot;סינתיסייזר&quot;) ו-בתוך הבית עשה זרימת הידרוגנציה המכשיר. הסינתזה מבוססת על התגובה המוצגת באיור 1 . ההכנה עבור ההליך לוקח כ 1 שעות, radiolabeling וטיהור 1.5 שעות ו בקרת איכות הליכים 0.5 ח.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Cyclotron produced [18F]fluoride</td>
			<td>House supplied/Zevacor</td>
			<td>IBA Cyclone 18</td>
			<td>100-200 mCi</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Integrated fluid processor for production FLT/FDG</td>
			<td>ABX</td>
			<td>K-2715SYN</td>
			<td>Cassette used for nucleophilic substitution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anhydrous acetonitrile</td>
			<td>Janssen</td>
			<td>36431-0010</td>
			<td>Transfer under nitrogen</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Janssen</td>
			<td>67-56-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ultrapure water</td>
			<td>house supplied</td>
			<td></td>
			<td>Millipore MilliQ system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TBA-HCO3</td>
			<td>ABX</td>
			<td>808.0000.6</td>
			<td>abx.de</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QMA</td>
			<td>Waters</td>
			<td>WAT023525</td>
			<td>Quaternary methyl ammonium: Anion exchange solid phase extraction cartridge for trap and release of 18F- from the target water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>ABX</td>
			<td>K-28XX.03</td>
			<td>Prefilled 5 mL syringes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alumina-N</td>
			<td>Waters</td>
			<td>WAT020510</td>
			<td>Alumina-N solid phase extraction cartridge (for trapping unreacted 18F-)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-fluoro-4-nitropyridine N-oxide</td>
			<td>Synthonix</td>
			<td>76954-0</td>
			<td>Store in desicator. Precursor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-fluoro-4-aminopyridine</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>704490-1G</td>
			<td>Reference standard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxalic acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>75688-50G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium phosphate monobasic</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>S80191-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triethyl amine</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>04885-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Decon Labs</td>
			<td>DSP-MD.43</td>
			<td>USP</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Final product vial</td>
			<td>ABX</td>
			<td>K28XX.04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Millex Filter Syringe</td>
			<td>Millex</td>
			<td>SLGVR04NL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10% Pd/C cartridge</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>THS-01111-12EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>11 mm vials + crimp seals</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>03-250-618, 06-451-117, or equivalent</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>13 mm vials + crimp seals</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>06-718-992, 06-718-643, or equivalent</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HPLC vials</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>03-391-16, 03-391-17, or equivalent</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SEMIPREP C18 column</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>990967-202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>V-vials</td>
			<td>Alltech</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes: 1, 3, 10 mL</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-829-10D, 14-829-13Q, 14-829-18G, or equivalent</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compressed gases: N2, He, H2</td>
			<td>Airgas</td>
			<td>UHP N300, UHP HE300, UHP H300, or equivalent</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TLC plates</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>Z193275, or equivalent</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Synthera automated synthesizer</td>
			<td>IBA SA, Belgium, iba-worldwide.com</td>
			<td>Synthera, 250.001</td>
			<td>Automatic synthesis unit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>In-house hydrogenator</td>
			<td>See picture</td>
			<td></td>
			<td>See text description</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot cells</td>
			<td>Comecer</td>
			<td></td>
			<td>For manipulating radioactive materials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RadioTLC scanner</td>
			<td>Eckert and Ziegler</td>
			<td></td>
			<td>For handling sterile materials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HPLC</td>
			<td>Dionex</td>
			<td>Ultimate 3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dose calibrator</td>
			<td>Capintec</td>
			<td>CRC15</td>
			<td>Or equivalent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gamma counter</td>
			<td>Capintec, 7 Vreeland Road, Florham Park, NJ 07932</td>
			<td>CRC 15, PET-CRC25, or equivalent</td>
			<td>For measuring radioactivity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Personal dosimeters</td>
			<td>Packard</td>
			<td>Cobra II</td>
			<td>For measuring gamma spectrum</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Personal radiation badges and rings</td>
			<td>Atlantic Nuclear</td>
			<td>Rados Rad-60 Electronic Dosimeter, or equivalent</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotavap + vacuum pump</td>
			<td>Landauer</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lead pigs + syringe shields</td>
			<td>Heidolph</td>
			<td></td>
			<td>Or equivalent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Geiger counters</td>
			<td>Pinestar</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Ludlum&#160;</td>
			<td>Model 3 + Pancake GM detector, 4801605, 47-1539, or equivalent</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

automated radiochemical synthesis of [18f]3f4ap: a novel pet tracer for imaging demyelinating diseases

3 [18F] fluoro-4-aminopyridine, [ 18 F] 3F4AP, הוא אנלוגי radiofluorinated של התרופה המאושרת על ידי ה- FDA לטרשת נפוצה 4-aminopyridine (4AP). מתחם זה נמצא כעת תחת חקירה כמו נותב PET עבור demyelination. תיארנו לאחרונה תגובה כימית חדשנית לייצר pyridines metafluorinated המורכב פלואור ישיר של פירידין N- תחמוצת וניצול של תגובה זו עבור סינתזה רדיוכימי של [ 18 F] 3F4AP. במאמר זה, אנו מדגימים כיצד לייצר את זה נותב באמצעות סינתיסייזר אוטומטי ו בתוך הבית עשה תזרים hydrogenation הכור. כמו כן, אנו מראים את נהלי בקרת האיכות הסטנדרטיים שבוצעו לפני שחרור מכשיר הרדיו למחקרים הדמיה פרה-קלינית בבעלי חיים. הליך חצי אוטומטי זה עשוי לשמש כבסיס לייצור עתידי של [ 18 F] 3F4AP למחקרים קליניים.

סינתזה רדיוכימית של [ 18 F] 3F4AP מורכב שני שלבים ( איור 1 ). הצעד הראשון מתבצע באופן אוטומטי לחלוטין באמצעות יחידת סינתזה ( איור 3 ). מערכת זו מבוססת קלטת משתמשת ארבע בקבוקונים מגיב הבקבוק הכור אחד ויש לו שסתומים מבוקרים מחשב המאפשרים העברת ערבוב של ריאגנטים כמו גם חימום, בלחץ ופינוי הכור. בנוסף, הוא תומך סטנדרטי שלב מוצק מחסניות להפריד של ריאגנטים. ממשק המחשב מאפשר למשתמשים לכתוב ולשנות סקריפטים על מנת להפעיל סינתזות משלהם. במקרה של [FF] 3F4AP, הליך הסינתזה מורכב מחמישה חלקים בסיסיים. בחלק הראשון, הסינתיסייזר מבצע פעולות בדיקה עצמית, מחמם את הכור ומחכה לאות של מפעיל שה - 18 F מוכן. במהלך החלק השני, [ 18 F] פלואוריד מועבר הלוך ושובמ &#39;בקבוקון 18 F לתוך מחסנית אניון החליפין eluted מן המחסנית לתוך הכור באמצעות פתרון tetrabutyl אמוניום ביקרבונט. החלק השלישי, סינתיסייזר azeotropically dries את [ 18 F] פלואוריד תחת ואקום כדי להפוך אותו תגובתי לעבר עקירה נוקלאופילי. בחלק הרביעי, מבשר נוסף באופן אוטומטי לכור שבו הוא מגיב עם 18 F - כדי ליצור את המתחם שכותרתו. לבסוף, התגובה היא הרווה על ידי תוספת של 0.2% חומצה אוקסלית ב מתנול, אשר מונע פירוק מקדם בסיס של המוצר, והפתרון הסופי הוא לחץ מועבר בקבוקון איסוף לאחר שעבר דרך מחסנית אלומינה N כי מלכודות פלואוריד בלתי ממוחזר. לאחר שלב תיוג הושלמה מדגם קטן ניתן לנקוט עבור בקרת איכות. הפעלת מדגם על HPLC מספק אישור כי צעד תיוג עבד estatiעל הטוהר רדיוכימי ( איור 4 ). כמו כן, מן עקבות UV על HPLC כמות המונית של המוצר ניתן לחשב באמצעות עקומת כיול מראש. בעוד בתהליך בקרת איכות HPLC פועל, צעד התגובה השני, הפחתה של N- תחמוצת קבוצות ניטרו, מבוצעת. כדי לעשות זאת, המוצר שכותרתו מוזרק באופן אוטומטי לתוך מכשיר הידרוגנציה בתוך הבית מבוסס על השיטה שפורסמה על ידי Yoswathananont et al. 13 ( איור 2 ). התקן זה מורכב משאבת HPLC ומיכל מימן דחוס המחובר להתקן הידרוגנציה באמצעות קווים המצוידים בשסתומי בדיקה כדי למנוע הזרמה אחורית. המוצר נדחף על ידי משאבת HPLC מעורבב עם מימן במערבב בצורת T. תערובת זו מועברת מכן באמצעות מחסנית קטנה המכילה 10% Pd / C זרז על תמיכה מוצקה. אחרי שעבר דרך cataLyst המוצר מופחת נאסף אז שברים קטנים. בעקבות הידרוגנציה, המוצר הגולמי מועבר מוזרק באופן ידני לתוך HPLC לטיהור של המוצר הסופי ( איור 5 ). השלב הנייד של HPLC נבחרה להיות תואם להזרקת בעלי חיים. פסגות המתאימות למוצר נאספים ואז מסוננים מעוקרים כדי לקבל את המינון הסופי. לפני שחרור המינון עבור מחקרים הדמיה PET, בדיקות בקרת איכות מבוצעות. בדיקות אלה מבוצעות על מנת להבטיח כי נותב הוא ישות כימית שהיא אמורה להיות וכי זה בטוח להזרקת. חלק מהבדיקות הללו לא יידרשו להזרקת בעלי חיים, אך מומלץ בדרך כלל לעקוב אחר הנחיות השימוש האנושי. פעולה זו מבטיחה איכות של המוצר, אשר מגביר את אמון התוצאות ואת מאוד facמעביר את המעבר העתידי לייצור המוצר להזרקת אדם. טבלה 1 כוללת את הפרמטרים סינתזה טיפוסית כולל רדיואקטיביות כמות הראשונית, כמות ראשונית של מבשר, תשואה עבור כל צעד, פעילות ספציפית, סינון מאבד, וכו &#39; פרמטרים אלה הם שימושיים לפתרון בעיות תקלות מזדמנים ואופטימיזציה בעתיד של ההליך. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/55537/55537fig1.jpg" /> איור 1. תרשים התגובה. סינתזה רדיוכימית מורכבת תיוג על ידי 19 F / 18 F חילופי ואחריו הידרוגנציה פלדיום מזוקק. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55537/55537fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2"<html> Src = &quot;/ files / ftp_upload / 55537 / 55537fig2.jpg&quot; /&gt; איור 2. מערכת הידרוגנציה. סכמטי של המכשיר. מכשיר זה מבוסס על פרסום על ידי Yoswathananont et al. (נ&quot;צ). <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/55537/55537fig3.jpg" /> איור 3. Scheme של סינתיסייזר משולב מעבד fluidic (IFP) ו ריאגנטים. IFP מכיל ארבעה בקבוקונים מגיב, מחסנית QMA ו בקבוק אחד הכור. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55537/55537fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/55537/55537fig4.jpg" /> איור 4. UV ו traHers radioHPLC עבור המוצר ביניים. 3-fluoro-4-nitropyridine N- תחמוצת יש ספיגה אופיינית ב 313 ננומטר.E.jove.com/files/ftp_upload/55537/55537fig4large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו. <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/55537/55537fig5.jpg" /> איור 5. UV ו traHers radioHPLC עבור המוצר הסופי. 3-fluoro-4-aminoopyridine סופג ב 254 ננומטר. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55537/55537fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> מוּשָׂג </td><td> ממוצע (n = 4) </td><td> SD </td><td> הערות </td></tr><tr><td> פעילות ראשונית של 18 F (mCi) </td><td> 148.0 </td><td> 44.9 </td><td> התחלה של סינתזה </td></tr><tr><td> כמות מבשר (μg) </td><td> 50 </tD&gt; <td></td><td> השתמש 50 μL של 1.0 מ&quot;ג / מ&quot;ל ​​המניות </td></tr><tr><td> הפעילות שנותרה ב- QMA (mCi) </td><td> 3.0 </td><td> 1.7 </td><td> נמדד בסוף שלב תיוג </td></tr><tr><td> תשואה Radiolabeling </td><td> 29.7% </td><td> 6.3% </td><td> Act_collection_vial ÷ (Act_collection_vial + Act_AluN) </td></tr><tr><td> טוהר רדיוכימי (HPLC-1) </td><td> &gt; 98% </td><td></td><td> מ HPLC-1 QC </td></tr><tr><td> מפרט. פעולה. ביניים (mCi / μmol) </td><td> 122.9 </td><td> 29.7 </td><td> מ HPLC-1 באמצעות עקומת כיול </td></tr><tr><td> התאוששות הידרוגנציה (dc) </td><td> 74% </td><td> 9.0% </td><td> תוקן עבור ריקבון </td></tr><tr><td> טוהר HPLC רדיואקטיבי (HPLC-2) </td><td> 90.7% </td><td> 2.9% </td><td> מחושב מ- HPLC-2 </td></tr><tr><td> יעילות ייבוש </td><td> &gt; 98% </td><td></td><td> תוקן עבור ריקבון </td></tr><tr><td> סינון התאוששות </td><td> 93.5% </td><td> 1.7% </td><td> תוקן עבור ריקבון </td></tr><tr><td> נפח המינון (מ&quot;ל) </td><td> 3.3 </td><td></td><td> איסוף שברים עם רדיואקטיביות הגבוהה ביותר </td></tr><tr><td> מפרט. פעולה. המוצר הסופי (mCi / μmol) </td><td> 75.5 </td><td> 30.0 </td><td> מ HPLC-3 באמצעות עקומת כיול </td></tr><tr><td> יעילות סינתזה </td><td> 8.5% </td><td> 3.6% </td><td> ללא דעיכה תיקון </td></tr><tr><td> זמן סינתזה (דקות) </td><td> 104 </td><td> 11.2 </td><td></td></tr></tbody></table> טבלה 1. פרמטרים סינתזה רדיוכימיים. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> בעיות נפוצות </td><td> סיבות אפשריות ופתרונות </td></tr><tr><td rowspan="3"> [ 18 F] פלואוריד אינו יעיל eluted מ QMA </td><td> · TBA-HCO 3 לא הוכנה כראוי. ודא ריכוז מספיק. </td></tr><tr><td> · יש דליפות על הבקבוקון TBA-HCO 3 . ודא את החותם סתום הוא הדוק מחצה לא פירסינג לפני התקנת אותו על IFP. </td></tr><tr><td> · TBA-HCO 3 אינו במצב טוב. להזמין אצווה חדשה. </td></tr><tr><td rowspan="2"> תיוג תיוג נמוך </td><td> · יש לחות ב מבשר פתרון. יבש מבשרי וממיסים. </td></tr><tr><td> · הטמפרטורה נמוכה מדי. </td></tr><tr><td rowspan="3"> פתרון התגובה הוא צהוב </td><td> · המוצר מתפרק בשל הבסיס. השתמש פחות TBA-HCO 3 . </td></tr><tr><td> · יש tמבשר הרבה. השתמש פחות מבשר. </td></tr><tr><td> · יש מעט מדי ממס עבור כמות של 18 F - . השתמש יותר ממס. </td></tr><tr><td> פסגות נוספות ברדיו </td><td> · Nitro הקבוצה מוחלפת: להפחית את טמפרטורת התגובה או לקצר את זמן התגובה. </td></tr><tr><td rowspan="3"> תגובה הידרוגנציה לא עובד </td><td> קטליסט אינו טוב. השתמש במחסנית חדשה. </td></tr><tr><td> · זרימה מהירה מדי ואינה מאפשרת מגע מספיק בין הזרז לבין המצע. צמצום הזרימה. </td></tr><tr><td> לחץ מימן נמוך מדי. להגביר את הלחץ H 2 . </td></tr><tr><td> לחץ מימן עולה באופן דרמטי במהלך ההליך </td><td> · שלמות המחסנית נפגעת ותמיכה מוצקה סותמת את השורות. עצור את הזרימה וסגר את הגז. בואו הרדיואקטיביות ריקבון. הסר מחסנית זרז ולשטוף את המערכת. שיםמחסנית. </td></tr><tr><td> מימן תשואה נמוכה </td><td> · יותר מדי זיהומים מתחרים על הזרז (MeCN, חומצה אוקסלית). ירידה כמות זיהומים או להגדיל מסה של מבשר (אזהרה: הגדלת כמות מבשר תפחית פעילות ספציפית). </td></tr><tr><td rowspan="2"> התאוששות של רדיואקטיביות משלב הידרוגנציה הוא נמוך </td><td> · יש דליפה במערכת. בדוק דליפות ו backflush לתוך קו המימן. </td></tr><tr><td> · מתחם מפחית את הכור בכור. להעריך תנאי תגובה שונים (לחץ, טמפרטורה, זרימה, וכו &#39; ). </td></tr><tr><td rowspan="2"> יותר מדי רדיואקטיביות אובדת במהלך הסינון </td><td> • הרטיבו את המסנן לפני השימוש. </td></tr><tr><td> · השתמש במסנן עם נפח מת קטן יותר. </td></tr><tr><td rowspan="4"> שיא המוצר הסופי על HPLC נראה רחב </td><td> · יותר מדי נפח מוזרק. להזריק AM נמוך יותראונט. השתמש בעמודה עם קוטר גדול יותר. </td></tr><tr><td> · הטור אינו מותנה היטב. תנאי העמודה עבור 30 כרכים לפחות. </td></tr><tr><td> · PH של השלב הנייד הוא נמוך. ודא כי pH ≥ 8. </td></tr><tr><td> · הטור אינו במצב טוב. החלף עמודה. השתמש בעמודה התואמת ל- pH בסיסי. </td></tr></tbody></table> טבלה 2. מדריך לפתרון בעיות.

Watch this Scientific Journal Video about Automated Radiochemical Synthesis of [18F]3F4AP: A Novel PET Tracer for Imaging Demyelinating Diseases at JoVE.com

Automated Radiochemical Synthesis of [18F]3F4AP: A Novel PET Tracer for Imaging Demyelinating Diseases

אנו מדגימים את הסינתזה הרדיו-כימית האוטומטית למחצה של [ 18 F] 3F4AP ונהלי בקרת איכות.

אוטומטי סינתזה Radiochemical של [<sup22</sup&gt; F] 3F4AP: עוקב PET חדשנית עבור הדמיה מחלות Demyelinating

3-[18F]fluoro-4-aminopyridine, [18F]3F4AP, is a radiofluorinated analog of the FDA-approved drug for multiple sclerosis 4-aminopyridine (4AP). This ...

automated-radiochemical-synthesis-18f3f4ap-novel-pet-tracer-for

Research

JoVE Journal

Medicine

Automated Radiochemical Synthesis of [18F]3F4AP: A Novel PET Tracer for Imaging Demyelinating Diseases

9.9K Views.  The University of Chicago.  אנו מדגימים את הסינתזה הרדיו-כימית האוטומטית למחצה של [ 18 F] 3F4AP ונהלי בקרת איכות. 

Video: Automated Radiochemical Synthesis of [18F]3F4AP: A Novel PET Tracer for Imaging Demyelinating Diseases

Non-invasive Imaging of Acute Allograft Rejection after Rat Renal Transplantation Using 18F-FDG PET

The number of patients with end-stage renal disease, and the number of kidney allograft recipients continuously increases. Episodes of acute cellular allograft rejection (AR) are a negative prognostic factor for long-term allograft survival, and its timely diagnosis is crucial for allograft function 1. At present, AR can only be definitely diagnosed by core-needle biopsy, which, as an invasive method, bares significant risk of graft injury or even loss. Moreover, biopsies are not feasible in patients taking anticoagulant drugs and the limited sampling site of this technique may result in false negative results if the AR is focal or patchy. As a consequence, this gave rise to an ongoing search for new AR detection methods, which often has to be done in animals including the use of various transplantation models.
Since the early 60s rat renal transplantation is a well-established experimental method for the examination and analysis of AR 2. We herein present in addition small animal positron emission tomography (PET) using 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) to assess AR in an allogeneic uninephrectomized rat renal transplantation model and propose graft FDG-PET imaging as a new option for a non-invasive, specific and early diagnosis of AR also for the human situation 3. Further, this method can be applied for follow-up to improve monitoring of transplant rejection 4.

Non-invasive Imaging of Acute Allograft Rejection after Rat Renal Transplantation Using 18F-FDG PET

We herein present a rat renal transplantation model to non-invasively assess acute allograft rejection using positron emission tomography with 18F-fluorodeoxyglucose.

הדמיה לא פולשנית של דחיית שתל חריפה לאחר השתלת כליה באמצעות חולדה<sup&gt; 18</sup&gt; F-FDG PET

The number of patients with end-stage renal  disease, and the number of kidney allograft recipients continuously increases.  Episodes of acute cellular ...

Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in the Analysis of Neurodegenerative Diseases

Diffusion tensor imaging (DTI) techniques provide information on the microstructural processes of the cerebral white matter (WM) in vivo. The present applications are designed to investigate differences of WM involvement patterns in different brain diseases, especially neurodegenerative disorders, by use of different DTI analyses in comparison with matched controls. 	
DTI data analysis is performed in a variate fashion, i.e. voxelwise comparison of regional diffusion direction-based metrics such as fractional anisotropy (FA), together with fiber tracking (FT) accompanied by tractwise fractional anisotropy statistics (TFAS) at the group level in order to identify differences in FA along WM structures, aiming at the definition of regional patterns of WM alterations at the group level. Transformation into a stereotaxic standard space is a prerequisite for group studies and requires thorough data processing to preserve directional inter-dependencies. The present applications show optimized technical approaches for this preservation of quantitative and directional information during spatial normalization in data analyses at the group level. On this basis, FT techniques can be applied to group averaged data in order to quantify metrics information as defined by FT. Additionally, application of DTI methods, i.e. differences in FA-maps after stereotaxic alignment, in a longitudinal analysis at an individual subject basis reveal information about the progression of neurological disorders. Further quality improvement of DTI based results can be obtained during preprocessing by application of a controlled elimination of gradient directions with high noise levels.	
In summary, DTI is used to define a distinct WM pathoanatomy of different brain diseases by the combination of whole brain-based and tract-based DTI analysis.

Diffusion tensor imaging (DTI) basically serves as an MRI-based tool to identify in vivo the microstructure of the brain and pathological processes due to neurological disorders within the cerebral white matter. DTI-based analyses allow for application to brain diseases both at the group level and in single subject data.

הדמיית תהודה מגנטית מותחת דיפוזי בניתוח של מחלות ניווניות

Diffusion tensor imaging (DTI) techniques provide information on the microstructural processes of the cerebral white matter (WM) in vivo. The present ...

A Novel Application of Musculoskeletal Ultrasound Imaging

Ultrasound is an attractive modality for imaging muscle and tendon motion during dynamic tasks and can provide a complementary methodological approach for biomechanical studies in a clinical or laboratory setting. Towards this goal, methods for quantification of muscle kinematics from ultrasound imagery are being developed based on image processing. The temporal resolution of these methods is typically not sufficient for highly dynamic tasks, such as drop-landing. We propose a new approach that utilizes a Doppler method for quantifying muscle kinematics. We have developed a novel vector tissue Doppler imaging (vTDI) technique that can be used to measure musculoskeletal contraction velocity, strain and strain rate with sub-millisecond temporal resolution during dynamic activities using ultrasound. The goal of this preliminary study was to investigate the repeatability and potential applicability of the vTDI technique in measuring musculoskeletal velocities during a drop-landing task, in healthy subjects. The vTDI measurements can be performed concurrently with other biomechanical techniques, such as 3D motion capture for joint kinematics and kinetics, electromyography for timing of muscle activation and force plates for ground reaction force. Integration of these complementary techniques could lead to a better understanding of dynamic muscle function and dysfunction underlying the pathogenesis and pathophysiology of musculoskeletal disorders.

We describe a new ultrasound-based vector tissue Doppler imaging technique to measure muscle contraction velocity, strain and strain rate with sub-millisecond temporal resolution during dynamic activities. This approach provides complementary measurements of dynamic muscle function and could lead to a better understanding of mechanisms underlying musculoskeletal disorders.

יישום רומן של השלד והשרירים אולטראסאונד הדמיה

Ultrasound is an attractive modality for imaging muscle and tendon  motion during dynamic tasks and can provide a complementary methodological  approach ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ideal model for testing novel therapeutic strategies.
In vivo magnetic resonance imaging (MRI) gives excellent views of the heart noninvasively with clear anatomical detail, which can be used for accurate functional assessment. Contrast agents can provide basic measures of tissue viability but these are nonspecific. Positron emission tomography (PET) is a complementary technique that is highly specific for molecular imaging, but lacks the anatomical detail of MRI. Used together, these techniques offer a sensitive, specific and quantitative tool for the assessment of the heart in disease and recovery following treatment.
In this paper we explain how these methods are carried out in mouse models of acute myocardial infarction. The procedures described here were designed for the assessment of putative protective drug treatments. We used MRI to measure systolic function and infarct size with late gadolinium enhancement, and PET with fluorodeoxyglucose (FDG) to assess metabolic function in the infarcted region. The paper focuses on practical aspects such as slice planning, accurate gating, drug delivery, segmentation of images, and multimodal coregistration. The methods presented here achieve good repeatability and accuracy maintaining a high throughput.

We describe how to perform MRI and PET imaging of the mouse heart. The protocol is tailored to assess treatment efficacy in models of myocardial infarction and heart failure.

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics disturbance in affected cells. Diffusion weighted magnetic resonance imaging (MRI) identifies regions that are damaged, potentially irreversibly, by hypoxia-ischemia. Alterations in glucose utilization in the affected tissue may be detectable by positron emission tomography (PET) imaging of 2-deoxy-2-(18F)fluoro-&#7429;-glucose ([18F]FDG) uptake. Due to the rapid and variable nature of injury in this animal model, acquisition of both modes of data must be performed simultaneously in order to meaningfully correlate PET and MRI data. In addition, inter-animal variability in the hypoxic-ischemic injury due to vascular differences limits the ability to analyze multi-modal data and observe changes to a group-wise approach if data is not acquired simultaneously in individual subjects. The method presented here allows one to acquire both diffusion-weighted MRI and [18F]FDG uptake data in the same animal before, during, and after the hypoxic challenge in order to interrogate immediate physiological changes.

The method presented here uses simultaneous positron emission tomography and magnetic resonance imaging. In the cerebral hypoxia-ischemia model, dynamic changes in diffusion and glucose metabolism occur during and after injury. The evolving and irreproducible damage in this model necessitates simultaneous acquisition if meaningful multi-modal imaging data are to be acquired.

ההדמיה PET / MRI בו זמנית בעכבר מוחין היפוקסיה-איסכמיה

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics ...

Longitudinal In Vivo Imaging of the Cerebrovasculature: Relevance to CNS Diseases

Remodeling of the brain vasculature is a common trait of brain pathologies. In vivo imaging techniques are fundamental to detect cerebrovascular plasticity or damage occurring overtime and in relation to neuronal activity or blood flow. In vivo two-photon microscopy allows the study of the structural and functional plasticity of large cellular units in the living brain. In particular, the thinned-skull window preparation allows the visualization of cortical regions of interest (ROI) without inducing significant brain inflammation. Repetitive imaging sessions of cortical ROI are feasible, providing the characterization of disease hallmarks over time during the progression of numerous CNS diseases. This technique accessing the pial structures within 250 &#956;m of the brain relies on the detection of fluorescent probes encoded by genetic cellular markers and/or vital dyes. The latter (e.g., fluorescent dextrans) are used to map the luminal compartment of cerebrovascular structures. Germane to the protocol described herein is the use of an in vivo marker of amyloid deposits, Methoxy-O4, to assess Alzheimer&#39;s disease (AD) progression. We also describe the post-acquisition image processing used to track vascular changes and amyloid depositions. While focusing presently on a model of AD, the described protocol is relevant to other CNS disorders where pathological cerebrovascular changes occur.

Longitudinal In Vivo Imaging of the Cerebrovasculature: Relevance to CNS Diseases

This manuscript describes a procedure to track the remodeling of the cerebrovasculature during amyloid plaque accumulation in vivo using longitudinal two-photon microscopy. A thinned-skull preparation enables the visualization of fluorescent dyes to assess the progression of cerebrovascular damage in a mouse model of Alzheimer&#39;s disease.

אֹרכִּי<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה של Cerebrovasculature: רלוונטיות למחלות של מערכת העצבים המרכזית

Remodeling of the brain vasculature is a common trait of brain pathologies. In vivo imaging techniques are fundamental to detect cerebrovascular ...

Determining Glucose Metabolism Kinetics Using 18F-FDG Micro-PET/CT

This paper describes the use of 18F-FDG and micro-PET/CT imaging to determine in vivo glucose metabolism kinetics in mice (and is transferable to rats). Impaired uptake and metabolism of glucose in multiple organ systems due to insulin resistance is a hallmark of type 2 diabetes. The ability of this technique to extract an image-derived input function from the vena cava using an iterative deconvolution method eliminates the requirement of the collection of arterial blood samples. Fitting of tissue and vena cava time activity curves to a two-tissue, three compartment model permits the estimation of kinetic micro-parameters related to the 18F-FDG uptake from the plasma to the intracellular space, the rate of transport from intracellular space to plasma and the rate of 18F-FDG phosphorylation. This methodology allows for multiple measures of glucose uptake and metabolism kinetics in the context of longitudinal studies and also provides insights into the efficacy of therapeutic interventions.

Determining Glucose Metabolism Kinetics Using 18F-FDG Micro-PET/CT

This study describes a protocol that uses 18F-FDG and positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) imaging, together with kinetic modelling, to quantify the in vivo, real-time uptake of 18F-FDG into tissues.

קביעת קינטיקס והגלוקוז שימוש<sup&gt; 18</sup&gt; F-FDG מיקרו-PET / CT

This paper describes the use of 18F-FDG and micro-PET/CT imaging to determine in vivo glucose metabolism kinetics in mice (and is transferable to rats). ...

PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Neuroinflammation is central to the pathological cascade following ischemic stroke. Non-invasive molecular imaging methods have the potential to provide critical insights into the temporal dynamics and role of certain neuroimmune interactions in stroke. Specifically, Positron Emission Tomography (PET) imaging of translocator protein 18 kDa (TSPO), a marker of activated microglia and peripheral myeloid-lineage cells, provides a means to detect and track neuroinflammation in vivo. Here, we present a method to accurately quantify neuroinflammation using [11C]N,N-Diethyl-2-[2-(4-methoxyphenyl)-5,7-dimethylpyrazolo[1,5-a]pyrimidin-3-yl]acetamide ([11C]DPA-713), a promising second generation TSPO-PET radiotracer, in distal middle cerebral artery occlusion (dMCAO) compared to sham-operated mice. MRI was performed 2 days post-dMCAO surgery to confirm stroke and define the infarct location and volume. PET/Computed Tomography (CT) imaging was carried out 6 days post-dMCAO to capture the peak increase in TSPO levels following stroke. Quantitation of PET images was conducted to assess the uptake of [11C]DPA-713 in the brain and spleen of dMCAO and sham mice to assess central and peripheral levels of inflammation. In vivo [11C]DPA-713 brain uptake was confirmed using ex vivo autoradiography.

PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Positron Emission Tomography (PET) imaging of translocator protein 18 kDa (TSPO) provides a non-invasive means to visualize the dynamic role of neuroinflammation in the development and progression of brain diseases. This protocol describes TSPO-PET and ex vivo autoradiography to detect neuroinflammation in a mouse model of ischemic stroke.

ללטף הדמיה של Neuroinflammation באמצעות [11ג] DPA-713 במודל של עכברים של שבץ איסכמי

Neuroinflammation is central to the pathological cascade following ischemic stroke. Non-invasive molecular imaging methods have the potential to provide ...

Whole Body and Regional Quantification of Active Human Brown Adipose Tissue Using 18F-FDG PET/CT

In endothermic animals, brown adipose tissue (BAT) is activated to produce heat for defending body temperature in response to cold. BAT&#39;s ability to expend energy has made it a potential target for novel therapies to ameliorate obesity and associated metabolic disorders in humans. Though this tissue has been well studied in small animals, BAT&#39;s thermogenic capacity in humans remains largely unknown due to the difficulties of measuring its volume, activity, and distribution. Identifying and quantifying active human BAT is commonly performed using 18F-Fluorodeoxyglucose (18F-FDG) positron emission tomography and computed tomography (PET/CT) scans following cold-exposure or pharmacological activation. Here we describe a detailed image-analysis approach to quantify total-body human BAT from 18F-FDG PET/CT scans using an open-source software. We demonstrate the drawing of user-specified regions of interest to identify metabolically active adipose tissue while avoiding common non-BAT tissues, to measure BAT volume and activity, and to further characterize its anatomical distribution. Although this rigorous approach is time-consuming, we believe it will ultimately provide a foundation to develop future automated BAT quantification algorithms.

Whole Body and Regional Quantification of Active Human Brown Adipose Tissue Using 18F-FDG PET/CT

Using free, open-source software, we have developed an analytical approach to quantify total and regional brown adipose tissue (BAT) volume and metabolic activity of BAT using 18F-FDG PET/CT.

כל הגוף ואת אזורי כימות של האדם פעיל חום רקמת שומן באמצעות 18F-FDG PET/CT...

In endothermic animals, brown adipose tissue (BAT) is activated to produce heat for defending body temperature in response to cold. BAT&#39;s ability to ...

Quantitative [18F]-Naf-PET-MRI Analysis for the Evaluation of Dynamic Bone Turnover in a Patient with Facetogenic Low Back Pain

Imaging techniques that reflect dynamic bone turnover may aid in characterizing a wide range of bone pathologies. Bone is a dynamic tissue undergoing continuous remodeling with the competing activity of osteoblasts, which produce the new bone matrix, and osteoclasts, whose function is to eliminate mineralized bone. [18F]-NaF is a positron emission tomography (PET) radiotracer that enables visualization of bone metabolism. [18F]-NaF is chemically absorbed into hydroxyapatite in the bone matrix by osteoblasts and can thus noninvasively detect osteoblastic activity, which is occult to conventional imaging techniques. Kinetic modeling of dynamic [18F]-NaF-PET data provides detailed quantitative measures of bone metabolism. Conventional semi-quantitative PET data, which utilizes standardized uptake values (SUVs) as a measure of radiotracer activity, is referred to as a static technique due to its snapshot of tracer uptake in time.&#160; Kinetic modeling, however, utilizes dynamic image data where tracer levels are continuously acquired providing tracer uptake temporal resolution. From the kinetic modeling of dynamic data, quantitative values like blood flow and metabolic rate (i.e., potentially informative metrics of tracer dynamics) can be extracted, all with respect to the measured activity in the image data. When combined with dual modality PET-MRI, region-specific kinetic data can be correlated with anatomically registered high-resolution structural and pathologic information afforded by MRI. The goal of this methodological manuscript is to outline detailed techniques for performing and analyzing dynamic [18F]-NaF-PET-MRI data. The lumbar facet joint is a common site of degenerative arthritis disease and a common cause for axial low back pain.&#160; Recent studies suggest [18F]-NaF-PET may serve as a useful biomarker of painful facetogenic disease.&#160; The human lumbar facet joint will, therefore, be used as a prototypical region of interest for dynamic [18F]-NaF-PET-MRI analysis in this manuscript.

Quantitative [18F]-Naf-PET-MRI Analysis for the Evaluation of Dynamic Bone Turnover in a Patient with Facetogenic Low Back Pain

Imaging techniques that reflect dynamic bone turnover may aid in characterizing a wide range of bone pathologies. We present detailed methodologies for performing and analyzing dynamic [18F]-NaF-PET-MRI data in a patient with facetogenic low back pain using the lumbar facet joints as a prototypical region of interest.

כמותי [18F]-NAF-PET-MRI ניתוח להערכת מחזור עצם דינמי במטופל עם Facetogenic כאבי גב תחתון

Imaging techniques that reflect dynamic bone turnover may aid in characterizing a wide range of bone pathologies. Bone is a dynamic tissue undergoing ...