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Method Article
여기, 우리 제시를 프로토콜68가 코어 첨가 산화 철 나노 입자를 통해 빠른 전자 레인지 기반 합성. 애완 동물을 렌더링 하는 방법론/radiolabeling 90%와 99 %20 분 합성에서의 방사선 화학 순수성 보다 높은 효율성을 (T1) MRI 나노 입자.
여기, 우리가 68조지아 마이크로웨이브 기술 가능 하 게 빠른와 재현 합성 절차 코어 첨가 산화 철 나노 입자를 전자 레인지 종합 설명. 이 경우에, FeCl3 및 구 연산 염 소금, 구 연산으로 코팅 된 산화 철 나노 입자는 전자 레인지에 10 분에 얻은 trisodium에서 시작. 이러한 나노 입자 4.2 ± 1.1 nm의 작은 코어 크기와 7.5 ± 2.1 nm의 유체역학 크기 제시. 또한, 그들은 있다 11.9 m m-1·s-1 의 높은 경도 relaxivity (r1) 값과 겸손 한 횡단 relaxivity 값 (r2) 22.9 m m-1·s-1는 낮은 r2 결과 / 1.9r1 비율. 이러한 값 자기 공명 영상 (MRI) 부정적인 반면, 일반적으로 산화 철 나노 입자를 사용한 대신에 긍정적인 대조 생성 가능 또한, 경우는 68Ge에서에서 68GaCl3 차입 /68가 발전기 나노 radiotracer 68가와 실수로 얻은 시작 물자에 추가 됩니다. 제품 사용 초기 활동에 높은 radiolabeling 수익률 (> 90%), 얻을 수 있습니다. 또한, 하나의 정화 단계 나노 radiomaterial 렌더링 사용 vivo에서준비.
의료 목적을 위한 이미징 기술 조합 합성 복합 프로브1,,23다른 방법에 대 한 탐구를 시작 되었습니다. 양전자 방출 단층 촬영 (PET) 스캐너의 감도와 MRI의 공간 해상도, 애완 동물/MRI 조합 같은 시간4해부학 및 기능 정보를 제공 하는 가장 매력적인 가능성의 하나가 될 것 같다. MRI에서 T2-그들이 축적 하는 조직을 어둡게 가중치 시퀀스 사용할 수 있습니다. T1-가중치 시퀀스도 사용할 수 있습니다, 특정 축적 위치5의 브라이트닝 생산. 그 중 긍정적인 대조가 이다 종종 가장 적절 한 옵션으로 부정적인 대조 그 종종 폐6같은 기관에 의해 제시를 포함 하 여 생 hypointense 지역에서 신호를 차별화 하는 데 훨씬 더. 전통적으로, Gd 기반 분자 프로브 긍정적인 대조를 고용 했습니다. 그러나, Gd 기반 조 영제 제시 주요 결점, 즉 그들의 독성, 신장 문제7,,89를 가진 환자에 있는 중요 한입니다. 이 T1 조 영제로 그들의 사용에 대 한 생체 재료의 합성에 동기 연구를 있다. 흥미로운 접근 산화 철 나노 입자 (IONPs), 매우 작은 코어 크기, 긍정적인 대비10를 제공 하는의 사용 이다. 이 매우 작은 코어 때문 (~ 2 nm),3 + 이온 5 홀된 전자 각으로 표면에는 철의 대부분. 이 경도 휴식 시간 (r1) 값을 증가 하 고 훨씬 수익률 낮은 통과/경도 (r2/r1) 비율 원하는 긍정적인 생산 전통적인 IONPs에 비해 대비11.
애완 동물을 위한 양전자가 미터와 IONPs을 결합 하는 고려해 야 할 두 가지 주요 문제: 방사성 선거와 나노 radiolabeling. 첫 번째 문제에 대 한 68가 고 혹 적인 선택입니다. 그것은 상대적으로 짧은 반감기 (67.8 분). 그것의 반감기는 펩 티 드 라벨 일반적인 펩 티 드 biodistribution 번과 일치 하므로 적합 합니다. 또한, 68가 벤치 모듈에서 합성 및12,,1314근처 사이클 로트 론을 위한 필요를 피하는 발전기에서 생산 됩니다. Radiolabel를 나노, 위해 방사성 관 표면 라벨 널리 전략 이다. 이 68가 chelates ligand를 사용 하 여 또는 radiometal는 나노 입자의 표면으로의 선호도 활용 할 수 있습니다. IONPs에 관하여 문학에 있는 대부분의 예제는 chelator를 사용 합니다. 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic 산 (DOTA)15, 1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic 산 (NOTA)16,17및 1,4,7 같은 이종 환 식 ligands의 사용의 예입니다. triazacyclononane, 1-glutaric 산-4,7-아세트산 (NODAGA)18, 그리고 2, 3-dicarboxypropane-1, 1-diphosphonic 산 (DPD), tetradentate 리간드 19의 사용. Madru 외. 20 개발 chelator 무료 상표 IONPs 다른 사용 chelator 무료 방법을 사용 하 여 2014 년에서 전략 그룹 뒤로21.
그러나,이 방법의 주요 단점 vivo에서 transmetalation의 높은 위험, 낮은 radiolabeling 수익률, 그리고 긴 프로토콜 짧은 동위22,,2324에 대 한 부적 절 한 있습니다. 이러한 이유로, 왕 외. 25 64Cu 마이크로파 기술을 사용 하 여 5 분 합성에 IONPs의 코어에서 통합 관리, 핵심 실수로 나노 입자의 첫 번째 예제를 개발 했다.
여기, 우리가 많은 전통적인 방법으로 제시 하는 단점을 회피 하는 것은 신속 하 고 효율적인 절차는 나노의 핵심에는 방사성 핵 종 통합 설명 합니다. 이 위해 전자 레인지 기반 합성 (MWS)는 반응 시간이 상당히 감소 하 고, 수율, 증가 하 고 향상 재현성, IONP 합성에 매우 중요 한 매개 변수를 사용 하 여 제안 한다. MWS의 세련 된 성능은 유 전체 난방: 난방 분자 쌍 극 자 교체 전기 분야, 극 지 용 매 및 시 약 합성의이 유형에 대 한 보다 효율적으로 정렬 하려고 빠른 샘플. 또한, 계면 활성 제, 전자 기술, 함께으로 연산을 사용 하 여 결과 듀얼 T1을 생산 하는 매우 작은 나노 입자-여기 68가 코어 실수로 철 산화물으로 표시 하는 중된 MRI/애완 동물26 신호 나노 입자 (68가-C-IONP).
프로토콜 마이크로웨이브 기술, 양전자가 미터, 철 염화 나트륨 시트르산, 히드라 진 하이드 레이트, 듀얼 T1인으로 68GaCl3 의 사용을 결합-거의 20 분에 MRI/PET nanoparticulate 물자가 중. 또한, 그것은 생성 일관 된 결과 68의 범위가 활동 (37 MBq, 111 MBq, 370 MBq 1110 MBq)는 나노 입자의 주요 물리 화학적 특성에 어떤 중요 한 영향을 미칠 합니다. 높은 68가 활동을 사용 하 여 방법의 재현성 등 큰 동물 모델 또는 인간 연구 가능한 응용 프로그램의 필드를 확장 합니다. 또한, 방법에 포함 된 단일 정화 단계가입니다. 과정에서 어떤 무료 갈륨의 초과 철 염화 나트륨 시트르산, 히드라 진 하이드 레이트는 제거 젤 여과 의해. 총 무료 동위 원소 제거 및 샘플의 순도 아무 독성을 확인 하 고 이미지 해상도 향상. 과거에는, 우리가 이미 타겟된 분자 이미징27,28에이 접근의 유용성을 증명 하고있다.
1. 시 약 준비
2. 시트르산 코팅 된 산화 철 나노 입자의 합성
3. 68가 코어 첨가 산화 철 나노 입자 (68가-C-IONP)의 합성
4. 68가 코어 첨가 산화 철 나노 입자 (68가-C-IONP)의 분석
68 Ga-C-IONP FeCl3, 68GaCl3, 구 연산 산, 물, 결합 하 여 종합 되었다 하 고 히드라 진 하이드 레이트. 이 혼합물은 120 ° C 및 제어 압력 하에서 240 W에서 10 분 동안 전자 레인지에 도입 되었다. 일단 샘플은 실내 온도에 냉각 했다은 나노 입자 unreacted 종 (FeCl3, 시트르산, 히드라 진 하이드 레이트)를 제거 하 고 68가 (?...
산화 철 나노 입자는 T2에 대 한 기초가 대비 에이전트-MRI가 중. 그러나,이 유형의 특정 pathologies, T1의 진단에 대 한 대비의 단점 인-가 중 또는 밝은 대비는 여러 번 선호. 여기에 제시 된 나노 입자 뿐만 아니라 MRI에서 긍정적인 대조를 제공 하 여 이러한 한계를 극복 하지만 또한 애완 동물을 통해 68그들의 코어에서 Ga 설립 등 기능 이미징 기술에 신호를 제공. 마이?...
저자는 공개 없다.
이 연구는 경제와 경쟁력 (MEyC)에 대 한 스페인 정부에서 교부 금에 의해 지원 되었다 (부여 번호: SAF2016-79593-P)와 카를로스 3 세 보건 연구소에서 (번호 부여: DTS16/00059). CNIC 정부의 드 많은 Innovación y 대학에 의해 지원 됩니다)와 프로 CNIC 재단은 세 베로 오 초아의 우수 센터 (MEIC 상 SEV-2015-0505)입니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Iron (III) chloride hexahydrate | POCH | 2317294 | |
Citric acid, trisodium salt dihydrate 99% | Acros organics | 227130010 | |
Hydrazine hydrate | Aldrich | 225819 | |
Hydrochloric acid 37% | Fisher Scientific | 10000180 | |
Sodium dihydrogen phosphate monohydrate | Aldrich | S9638 | |
Disodium phosphate dibasic | Aldrich | S7907 | |
Sodium chloride | Aldrich | 746398 | |
Sodium Azide | Aldrich | S2002 | |
Sodium dihydrogen phosphate anhydrous | POCH | 799200119 | |
68Ga Chloride | ITG Isotope Technologies Garching GmbH, Germany | 68Ge/68Ga generator system | |
Microwave | Anton Paar | Monowave 300 | |
Centrifuge | Hettich | Universal 320 | |
Size Exclusion columns | GE Healthcare | PD-10 |
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