Questo metodo fornisce alcune affascinanti sintesi di nanoparticelle doped di gallio-68 per l'imaging molecolare ibrido PET / MR. Il principale vantaggio di questa tecnica è che grazie all'uso della tecnologia a microonde, la sintesi è veloce e, cosa più importante, completamente riproducibile. In primo luogo, sciogliere 75 milligrammi di esaidrato di cloruro di ferro e 80 milligrammi di diidrato di sale trisodico acido citrico in nove millilitri di acqua.
Trasferire la miscela in un pallone adattato alle microonde. Quindi, caricare un protocollo dinamico nel microonde. Impostare la temperatura su 120 gradi Celsius, il tempo a 10 minuti, la pressione a 250 psi e la potenza a 240 watt.
Aggiungere un millilitro di idrazina idratare alla miscela di reazione. Quindi avviare il protocollo a microonde. Nel frattempo, sciacquare una colonna di desalting di filtrazione in gel con 20 millilitri di acqua distillata.
Una volta terminato il protocollo e raffreddato a temperatura ambiente, pipettare 2,5 millilitri della miscela finale sulla colonna e scartare il flusso attraverso. In seguito, aggiungere tre millilitri di acqua distillata alla colonna e raccogliere le nanoparticelle in un tubo di plastica. Aggiungere 75 milligrammi di esaidrato di cloruro di ferro e 80 milligrammi di acido citrico trisodico sale diidrato in una fiala.
Elute il generatore di gallio-68 utilizzando il volume raccomandato e la concentrazione di acido cloridrico secondo il venditore. Dopo l'iniezione di acido cloridrico nel generatore auto-schermato, si ottengono quattro millilitri di cloruro di gallio-68, pronti all'uso senza ulteriore lavorazione. Aggiungere quattro millilitri di cloruro di gallio-68 al pallone adattato alle microonde.
Quindi pipettare cinque millilitri di acqua distillata nel pallone e mescolare bene. Ora carica un protocollo dinamico nel microonde. Impostare la temperatura su 120 gradi Celsius, il tempo a 10 minuti, la pressione a 250 psi e la potenza a 240 watt.
Aggiungere un millilitro di idrazina idratare alla miscela di reazione. Quindi avviare il protocollo a microonde. Nel frattempo, sciacquare una colonna di desalting di filtrazione in gel con 20 millilitri di acqua distillata.
Una volta terminato il protocollo e raffreddato a temperatura ambiente, pipettare 2,5 millilitri della miscela finale sulla colonna e scartare il flusso attraverso. Quindi aggiungere tre millilitri di acqua distillata alla colonna e raccogliere le nanoparticelle in una fiala di vetro. Per misurare la dimensione idrodinamica delle nanoparticelle di gallio-68, pipettare 60 microlitri del campione in una cuvetta ed eseguire tre misurazioni dinamiche dello scattering della luce per campione.
Per valutare la stabilità colloidale delle nanoparticelle di gallio-68, incubare 500 microlitri di campione in diversi tamponi a 37 gradi Celsius per tempi diversi, che vanno da zero a 24 ore. Nei tempi selezionati, trasferire 60 aliquote microliter alle cuvette e misurarne le dimensioni idrodinamiche. Per ottenere un radiocromatogramma di filtrazione del gel, frazionare l'eluizione dalla colonna di esclusione delle dimensioni in 500 aliquote microliter durante la fase di purificazione della filtrazione del gel.
Quindi misurare la radioattività presente in ogni aliquota utilizzando un attivimetro. Per determinare la stabilità radiochimica, incubare le nanoparticelle di gallio-68 nel siero del topo per 30 minuti a 37 gradi Celsius. Dopo l'incubazione, purificare le nanoparticelle per ultrafiltrazione.
Quindi misurare la radioattività presente nelle nanoparticelle e filtrare. I dati sulle dimensioni idrodinamiche per le nanoparticelle di gallio-68 hanno rivelato una distribuzione di dimensioni ridotte e una dimensione idrodinamica media di 7,9 nanometri. Le misurazioni di cinque diverse sintesi hanno dimostrato la riproducibilità del metodo.
La dimensione idrodinamica delle nanoparticelle di gallio-68 incubate in diversi mezzi da zero a 24 ore non ha mostrato cambiamenti significativi, il che significa che il campione è stabile in diversi buffer e sieri. A causa del rapido riscaldamento ottenuto utilizzando la tecnologia a microonde, le nanoparticelle presentano nuclei ultra piccoli di circa quattro nanometri. Le immagini della microscopia elettronica hanno rivelato dimensioni omogenee del nucleo e l'assenza di aggregazione.
Il cromatogramma di filtrazione del gel di nanoparticelle gallio-68 mostra un picco di radioattività principale corrispondente alle nanoparticelle e un picco ridotto corrispondente al gallio libero-68. La resa di radioetichettatura è stata del 92%, il che si traduce in un'attività specifica relativa a 7,1 gigabecquerel per millimolo di ferro. Un eccellente valore longitudinale di 11,9 e un modesto valore di rilassamento di 22,9 sono stati ottenuti per cinque sintesi di nanoparticelle di gallio-68, producendo un rapporto medio di 1,9, il che significa che le nanoparticelle di gallio-68 sono ideali per la risonanza magnetica ponderata con T1.
Le immagini fantasma mr a diverse concentrazioni di nanoparticelle di gallio-68 mostrano un aumento della concentrazione di ferro e un contrasto positivo. Una crescente concentrazione di ferro implica una crescente concentrazione di gallio-68 e il segnale PET è sempre più intenso. L'utilizzo della tecnologia a microonde consente la sintesi riproducibile e rapida delle nanoparticelle di ossido di ferro per l'imaging multimodale.
Seguendo questa procedura, abbiamo prodotto un tracciante che può essere utilizzato per l'imaging molecolare mirato con approcci PET, T1 MRI o ibridi. Dopo il suo sviluppo, questa tecnica apre la strada ai ricercatori per esplorare l'uso dell'imaging molecolare ibrido in campi come l'oncologia e le malattie cardiovascolari. Non dimenticare che lavorare con composti radioattivi può essere estremamente pericoloso e le precauzioni di radioprotezione devono sempre essere prese durante l'esecuzione di questa procedura.
