The financial support of the Max-Planck Society, the Turkish Ministry of National Education (PhD fellowship to S. G.), and the German Exchange Academic Service (DAAD, PhD fellowship to T. S.) are gratefully acknowledged.

<ol>
	<li>Merbach, A. E., Helm, L., T&#243;th, &. #. 2. 0. 1. ;. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The chemistry of contrast agents in medical magnetic resonance imaging. 2nd ed. , (2013).</li><li>Geraldes, C. F. G. C., Laurent, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Classification+and+basic+properties+of+contrast+agents+for+magnetic+resonance+imaging.">Classification and basic properties of contrast agents for magnetic resonance imaging.</a> Contrast Media Mol. Imaging. 4 (1), 1-23 (2009).</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 (9), 2293-2352 (1999).</li><li>Villaraza, A. J. L., Bumb, A., 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=Macromolecules,+Dendrimers,+and+Nanomaterials+in+Magnetic+Resonance+Imaging:+The+Interplay+between+Size,+Function,+and+Pharmacokinetics.">Macromolecules, Dendrimers, and Nanomaterials in Magnetic Resonance Imaging: The Interplay between Size, Function, and Pharmacokinetics.</a> Chem. Rev. 110 (5), 2921-2959 (2010).</li><li>Langereis, S., Dirksen, A., Hackeng, T. M., van Genderen, M. H. P., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendrimers+and+magnetic+resonance+imaging.">Dendrimers and magnetic resonance imaging.</a> New J. Chem. 31 (7), 1152-1160 (2007).</li><li>G&#252;nd&#252;z, S., Power, A., Maier, M. E., Logothetis, N. K., Angelovski, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+Characterization+of+a+Biotinylated+Multivalent+Targeted+Contrast+Agent.">Synthesis and Characterization of a Biotinylated Multivalent Targeted Contrast Agent.</a> ChemPlusChem. 80 (3), 612-622 (2015).</li><li>Pope, S. J. A., Kenwright, A. M., Heath, S. L., Faulkner, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+luminescence+properties+of+a+kinetically+stable+dinuclear+ytterbium+complex+with+differentiated+binding+sites.">Synthesis and luminescence properties of a kinetically stable dinuclear ytterbium complex with differentiated binding sites.</a> Chem. Commun. (13), 1550-1551 (2003).</li><li>Vibhute, S. M., 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=Synthesis+and+characterization+of+pH-sensitive,+biotinylated+MRI+contrast+agents+and+their+conjugates+with+avidin.">Synthesis and characterization of pH-sensitive, biotinylated MRI contrast agents and their conjugates with avidin.</a> Org. Biomol. Chem. 11 (8), 1294-1305 (2013).</li><li>Vogel, A. I., Furniss, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Vogel's textbook of practical organic chemistry. 5th ed. , (1989).</li><li>Lundanes, E., Reubsaet, L., Greibrokk, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Chromatography : basic principles, sample preparations and related methods. , (2013).</li><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 Media Mol. Imaging. 1 (5), 184-188 (2006).</li><li>Keeler, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Understanding NMR spectroscopy. 2nd ed. , (2010).</li><li>Hillenkamp, F., Peter-Katalini&#263;, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> MALDI MS : a practical guide to instrumentation, methods and applications. , (2007).</li><li>Peters, J. A., Huskens, J., Raber, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lanthanide+induced+shifts+and+relaxation+rate+enhancements.">Lanthanide induced shifts and relaxation rate enhancements.</a> Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 28, 283-350 (1996).</li><li>Averill, D. J., Garcia, J., Siriwardena-Mahanama, B. N., Vithanarachchi, S. M., Allen, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation,+Purification,+and+Characterization+of+Lanthanide+Complexes+for+Use+as+Contrast+Agents+for+Magnetic+Resonance+Imaging.">Preparation, Purification, and Characterization of Lanthanide Complexes for Use as Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging.</a> J. Vis. Exp. (53), e2844 (2011).</li><li>Hagberg, G. E., Scheffler, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+r1+and+r2+relaxivity+of+gadolinium-based+contrast+agents+on+the+T1-weighted+MR+signal+at+increasing+magnetic+field+strengths.">Effect of r1 and r2 relaxivity of gadolinium-based contrast agents on the T1-weighted MR signal at increasing magnetic field strengths.</a> Contrast Media Mol. Imaging. 8 (6), 456-465 (2013).</li><li>Boswell, C. A., 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=Synthesis,+characterization,+and+biological+evaluation+of+integrin+alpha(v)beta(3)-targeted+PAMAM+dendrimers.">Synthesis, characterization, and biological evaluation of integrin alpha(v)beta(3)-targeted PAMAM dendrimers.</a> Mol. Pharmaceut. 5 (4), 527-539 (2008).</li><li>Sherry, A. D., Caravan, P., Lenkinski, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Primer+on+Gadolinium+Chemistry.">Primer on Gadolinium Chemistry.</a> J. Magn. Reson. Imaging. 30 (6), 1240-1248 (2009).</li><li>Caki&#263;, N., G&#252;nd&#252;z, S., Rengarasu, R., Angelovski, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthetic+strategies+for+preparation+of+cyclen-based+MRI+contrast+agents.">Synthetic strategies for preparation of cyclen-based MRI contrast agents.</a> Tetrahedron Lett. 56 (6), 759-765 (2015).</li><li>Polasek, M., Hermann, P., Peters, J. A., Geraldes, C. F. G. C., Lukes, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PAMAM+Dendrimers+Conjugated+with+an+Uncharged+Gadolinium(III)+Chelate+with+a+Fast+Water+Exchange:+The+Influence+of+Chelate+Charge+on+Rotational+Dynamics.">PAMAM Dendrimers Conjugated with an Uncharged Gadolinium(III) Chelate with a Fast Water Exchange: The Influence of Chelate Charge on Rotational Dynamics.</a> Bioconjugate Chem. 20 (11), 2142-2153 (2009).</li><li>Ali, M. M., 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=Synthesis+and+relaxometric+studies+of+a+dendrimer-based+pH-responsive+MRI+contrast+agent.">Synthesis and relaxometric studies of a dendrimer-based pH-responsive MRI contrast agent.</a> Chem. Eur. J. 14 (24), 7250-7258 (2008).</li><li>Jackson, C. L., 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=Visualization+of+dendrimer+molecules+by+transmission+electron+microscopy+(TEM):+Staining+methods+and+Cryo-TEM+of+vitrified+solutions.">Visualization of dendrimer molecules by transmission electron microscopy (TEM): Staining methods and Cryo-TEM of vitrified solutions.</a> Macromolecules. 31 (18), 6259-6265 (1998).</li><li>Jain, K., Kesharwani, P., Gupta, U., Jain, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendrimer+toxicity:+Let's+meet+the+challenge.">Dendrimer toxicity: Let's meet the challenge.</a> Int. J. Pharm. 394 (1-2), 122-142 (2010).</li><li>Rudovsky, J., 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=PAMAM+dendrimeric+conjugates+with+a+Gd-DOTA+phosphinate+derivative+and+their+adducts+with+polyaminoacids:+The+interplay+of+global+motion,+internal+rotation,+and+fast+water+exchange.">PAMAM dendrimeric conjugates with a Gd-DOTA phosphinate derivative and their adducts with polyaminoacids: The interplay of global motion, internal rotation, and fast water exchange.</a> Bioconjugate Chem. 17 (4), 975-987 (2006).</li><li>Xu, H., 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=Toward+improved+syntheses+of+dendrimer-based+magnetic+resonance+imaging+contrast+agents:+New+bifunctional+diethylenetriaminepentaacetic+acid+ligands+and+nonaqueous+conjugation+chemistry.">Toward improved syntheses of dendrimer-based magnetic resonance imaging contrast agents: New bifunctional diethylenetriaminepentaacetic acid ligands and nonaqueous conjugation chemistry.</a> J. Med. Chem. 50 (14), 3185-3193 (2007).</li><li>Nwe, K., Bryant, L. H., 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=Poly(amidoamine)+Dendrimer+Based+MRI+Contrast+Agents+Exhibiting+Enhanced+Relaxivities+Derived+via+Metal+Preligation+Techniques.">Poly(amidoamine) Dendrimer Based MRI Contrast Agents Exhibiting Enhanced Relaxivities Derived via Metal Preligation Techniques.</a> Bioconjugate Chem. 21 (6), 1014-1017 (2010).</li><li>Livramento, J. B., 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=First+in+vivo+MRI+assessment+of+a+self-assembled+metallostar+compound+endowed+with+a+remarkable+high+field+relaxivity.">First in vivo MRI assessment of a self-assembled metallostar compound endowed with a remarkable high field relaxivity.</a> Contrast Media Mol. Imaging. 1 (1), 30-39 (2006).</li><li>Norek, M., Kampert, E., Zeitler, U., Peters, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+of+the+Size+of+Dy2O3+Nanoparticles+for+Optimal+Performance+as+an+MRI+Contrast+Agent.">Tuning of the Size of Dy2O3 Nanoparticles for Optimal Performance as an MRI Contrast Agent.</a> J. Am. Chem. Soc. 130 (15), 5335-5340 (2008).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

덴드리머 MRI 조영제의 제조 모노머 유닛의 적절한 선택을 요구한다 (즉, 하나님에 대한 킬 레이터 (III)). 그들은이 상자성 이온의 독성을 감소시키고, 현재까지 비 환식의 다양한 및 거대 고리 킬 레이터는 이러한 목적으로 제공 1-3. 이들 중, 거대 고리 형 DOTA 킬레이트는 높은 열역학적 안정성 및 불활성 운동을 보유하고, 따라서, 불활성 MRI 조영제 1,18의 제조에 가장 바람직한 선택이다. 여전히 (III) (19) 복합체 안정 하나님을 형성하면서 또한, 그들은 할 수있는 다양한 기능 분자에 링크의 관능 성 킬레이트 결과 다양한 합성 변환, (예를 들어, 대상 벡터 또는 나노 캐리어)하는 경향이 있습니다. 이를 위해,이 절차에서 설명 DOTA 형 모노머 유닛 DO3A- 부틸 에스테르, 공통 용이 가능한 전구체 및 브롬화 유도체로부터 제조 된4- (4- 니트로 페닐) 부 탄산 산. 이 분자는 DOTA로부터 유도 하나님 좌표와 유사한 구조를 가지고있다 (III). 합성 수정은 다양한 기능성 분자와 사업자에 대한 반응의 결합이 킬레이트가 발생하기 쉬운 수 있도록하는 것을 목표로하고있다. 즉, 킬레이트의 DOTA 변성 분자 결과의 제조는 여전히와 Gd 조정 가능한 네 개의 카르복실기와 (III)을 불활성 복합체 및 전환시 덴드리머 표면이 킬레이트를 첨부 직교 니트로 그룹을 형성한다. 이 절차는 또한 직교 반응기의 선택의 유연성을 허용 (예컨대, NH 2 또는 COOH) 바람직한 방식으로, 원하는 캐리어에 결합하도록 Gd의 (III) 킬레이트를 제공 할 수 있습니다. 수득 된 이작 용성 킬 레이터는 두 가지 방법 (즉, 합성 절차)에 다른 분자에 결합 될 수있다. 니트로기를 아미노기로 환원되는 경우, 생성 된 아닐린 미만 수다른 분자 (8)의 카르 복실 산기와 축합 반응 간다. 또한, 티오 포스겐의 존재하에 방향족 차 아민 관능기를 쉽게 이소 티오 시아 네이트, 용이 덴드리머 17 단량체 단위의 결합에 대한보다 반응의 가능성을 제공하고, 극성 유기 용매뿐만 아니라 물, 아민과 반응하는 그룹으로 전환시킬 수있다 , 20, 21. 덴드리머 캐리어 관능 성 킬 레이터를 연결하기위한 적절한 덴드리머 골격이 선택되어야한다. 최종 덴드리머 복합체 구조 원하는 애플리케이션과 관련된 여러 가지 요인이 단계에서 고려되어야한다. 덴드리머 인해 캐리어의 넓은 상용화에, 다른 코어 구조, 표면 반응성 그룹 또는 세대 제품을 선택할 수있다. 그동안 따라서, 결합 반응은, 덴드리머 및 킬레이트의 직교 군의 표면 그룹에 달려최종 복합체는 충전, 중립, 또는 22 (덴드리머의 세대에 따라 15 ~ 20 나노 미터까지) 서로 다른 크기를 가질 수있다. 이들이 용해도, 이완성 (MRI 신호 향상), 확산 및 잠재적으로 MRI에서의 응용을 위태롭게 할 수있는 조영제의 다른 약동학 적 특성에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 이러한 모든 양태는 앞서 덴드리머 CA 제조에 고려되어야한다. 예를 들어, 양이온 덴드리머는 생물학적 시스템에 독성을 나타낼 수있다. 그러나,이 효과는 이에 의해 전체적인 양전하 23을 감소 덴드리머 표면에 음전하를 띤 기의 결합에 의해 감소 될 수있다. 이 프로토콜에서는 단량체 거대 고리 (4)의 이소 티오 시아 네이트 기 64 차 아민 표면기를 갖춘 상용 시스 타민 코어 G4-PAMAM에 결합 된 절차를 사용하여 DCA 덴드리머 조영제를 제조 하였다. hydroph의 초기 정화obic 덴드리머 생성물 5는 미 반응 모노머의 대부분을 제거하기 위해 용리액으로서 친 지성 겔 여과 매체를 메탄올로 칼럼을 사용하여 겔 크로마토 그래피에 의해 수행되었다. 포름산 t 부틸 에스테르의 가수 분해는 친수성 겔 여과 매체를 이용하여 크기 배제 크로마토 그래피로 정제 할 수있는 수용성 덴드리머 제품 결과 쉽다. 하나님 (III)로 다량 덴드리머 및 킬레이트 제의 복합체는 복합체 형성을 용이하게하기 위해 중성 pH에서 용액을 유지하면서 수행 하였다. 그렇지 않으면, (염화물 염으로 추가) 하나님의 복합체 (III)을 반응을 둔화, pH를 감소시킨다. 마지막으로, 그러나 오직 DOTA 단위로 킬레이트 할 수없는 과잉으로 덴드리머 코어 아민 기는 또한 하나님 (III)으로 조정하는 경향이 주목할 가치가있다. DOTA 킬레이트 외부 하나님 (III)의 존재를 방지하는 것은 제작되기 때문에, 반드시한 CA에서 하나님 (III)의 akage는 바람직하지 않은 영향을 미칠 수있다 즉, 생체 내 (18)에 독성을 유도 할 수있다. 과량 하나님 (III)을 효과적으로 GdEDTA 한외 3 kDa의 분자량 컷 오프 (MWCO) 필터를 사용하여 자유 EDTA 다음과 EDTA 착물에 의해 제거 될 수있다. 덴드리머 복합체는 낮은 분자량을 가질 때 낮은 MWCO 필터가 사용될 수있다. DCA의 준비와 관련된 두 가지 주요 문제 해결 문제가 있습니다. NMR에 의한 신호 하나님 (III)의 큰 확장 효과에 NMR 분광학에 의해 DCA의 분석은 유익하지 않다. 대신에, 이러한 분석은 이전 단계 (화합물 5 및 6)에서 수행되어야한다. 다음으로, 덴드리머 표면 monomacrocyclic 유닛의 접합은 100 % 변환을 수행하지 않고, (아래 참조) 50~90% 사이 쉽다. 전형적으로, 반응 수율은 monomeri의 제 2 부분을 첨가함으로써 증가 될 수있다덴드리머 및 모노머 유닛의 접합 후의 제 C 반응 부 (24)를 완성한다. 그러나, 동일한 덴드리머 및 DOTA 단위를 결합 재료로서 사용한 경우에도 덴드리머 표면에 접합 킬레이트 다소 상이한 평균 번호마다 준비 배치 결과. DCA에 존재 하나님 (III)의 최종 양은 BMS 방법을 통해 개별적으로 결정될 수 있지만 덴드리머 복합체 더 특성화 (섹션 2.2 참조), 그 때마다 새로운 배치 결합 단량체 단위의 추정을 수행 할 필요가있다 DCA (아래 2.1 및 설명을 참조)를 준비한다. 단리 덴드리머 제품의 특성 분석은, 원소 분석 및 MALDI-TOF MS (에만 제품 5 및 6) 1 H NMR 스펙트럼에 의해 수행 될 수있다. 아미노 표면 기의 전환의 전형적인 수율은 덴드리머 generati에 따라 50-90% 사이에 놓여킬레이트 제의 종류 및 사용 된 반응 조건 (온도, 용매 및) 6,20,24,25에. 특히이 경우, 상기 결합 분석에서 얻은 계산 된 질량은 덴드리머 (49)에 결합되는 단량체 킬레이트의 평균에 대응한다 (즉, ~ 덴드리머 표면 아민의 75 %를 점유). 반응 아미노기의 마지막 번호에 약간의 불일치가이 방법 (25) 사이에서 기대 될 수 있지만, 자신의 직접적인 비교가 부착 킬레이트 단위의 특정 평균하여 원하는 DCA의 형성에 알맞은 증거를 제공한다. MRI 실험에있어서의 콘트라스트를 향상시키기 위해 DCA의 가능성을 평가하는 것을 목표로 시험 관내 특성화 DLS, relaxometric 및 MRI 실험 구성되었다. DCA의 수력 학적 지름은 이러한 종류의 이전에보고 된 접합체와 일치한다 DLS 측정하여 7.2 ± 0.2 nm의 것으로 측정되었다G4 세대와 4 PAMAM 26 덴드리머. DCA의 길이 이완성의 결정은 이전에 기술 된 절차 (15)을 따라 6.2 ± 0.1 밀리미터 -1 초 -1 하나님 (III) 당 값을 밝혔다. 유사한 유형 (예 GdDOTA)의 소형 분자 DCA 상대적으로 상자성 하나님 (III)의 R 1 인핸스의 약 50 %는 덴드리머 조영제의 중간 크기로 설명 될 수있다. 즉, 덴드리머 표면에 부착 GD-킬레이트의 감소 된 동작은 회전 상관 시간을 증가시키고, 따라서, R 1; 이 효과는 여전히 작은 나노 에이전트 높은 자기장에서 관찰 될 수있다. 그렇지 회전 상관 시간의 증가는 현저하게 낮은 자기장 27, R1 향상에 기여한다. 한편, 덴드리머 조영제의 크기는 가로 RELA에 뚜렷한 영향을 미치지30.5 ± 0.6 밀리미터 -1 초 -1의 값의 결과 xivity (28), 하나님 당 (III). 요약하면, DCA의 시험관 내 평가를위한 방법이 간단에만주의 시료 전처리를 필요로하므로 데이터를 획득하고 그 결과를 분석하는 경우에는 어려움이 예상된다. 덴드리머 조영제 및 이미지 콘트라스트에 영향을 미치는 전력의 성능을 입증하기 위해 새롭게 제조 된 조영제 DCA와 튜브 팬텀에 MRI 실험을 수행 하였다. 또한 대조군으로서 물과 비교하여 튜브로 시판 임상 승인 MRI 조영제, GdDOTA의 용액을 사용 하였다. 동일한 하나님 (III) 농도가 사용 된 MRI 실험을 -weighted 최초의 T (1)에서 (0.5 또는 1 하나님의 mm의 (III) DCA 또는 GdDOTA에서), DCA와 튜브의 SNR은 이미 12 % 이상으로 인한까지했다 GdDOTA 비교 DCA의 길이 이완성 약 50 % 증가 (F까지igure도 5a). 제 1 -weighted T MRI 실험은 분자 당 농도를 계산 하였다 DCA의 효과를 입증하기 위해 설계되었다. 5 배 이하 DCA가 GdDOTA 비교 적용되었지만 (50 대 250 μM, 100 μM (500) 대 각각 GdDOTA DCA, 대), 화상 콘트라스트의 상당한 증가의 결과 (III) 하나님과 DCA의 높은 로딩 이는 다시 DCA 가득 팬텀 튜브에 적어도 세 배 이상되는 관찰 된 SNR 값의 결과. 예상대로, T 모두 2 -weighted MRI 실험은 DCA와 GdDOTA 가득 팬텀 튜브 사이의 SNR에 큰 (3-20 회)의 차이를 보였다. 결론적으로,이 프로토콜은 작은 크기의 CA에 비해 개선 된 특성과 DCA를 제공하기 위해 일반적인 합성 방법을 사용하여 MRI에 대한 덴드리머 CA의 편리한 준비에 대해 설명합니다. 비교했을 때 DCA 전시는 열역학적 안정성과 운동 불활성를 선호그 단량체 CA 유사체이다. 그럼에도 불구하고, DCA와의 multivalency 그러므로, 대상 영역의 상자성 종의 높은 국소 농도가 MR 이미지에서 높은 콘트라스트를 유도한다. 종종 바람직한 약동학 적 성질들이 단량체 CA 유사체와 비교하여 (예를 들면, 이상 조직 체류 시간), 또는 추가적인 기능을 수행 할 수있는 능력 (예를 들어, 타겟팅 벡터)을 고려하여, 이들 덴드리머 - 거대 고리 접합체 조영제 유망한 가치 클래스를 나타내는 다양한 미래 MRI 및 분자 이미징 응용 프로그램.

자기 공명 영상 (MRI)은 인해 비침 특성이 우수한 고유 연조직 콘트라스트 널리 생물 의학 연구 및 임상 진단에 사용하는 강력한 비 이온화 이미징 기술이다. 가장 일반적으로 사용되는 MRI 방법은 수분 신호의 밀도의 차이에 기초하여, 조직 내에서 고해상도 이미지 및 상세 정보의 제공 물 양자로부터 얻어지는 신호를 이용한다. 신호 강도 및 MRI 실험의 특이성은 또한 조영제 (CAS)를 사용하여 개선 될 수있다. 이러한 상자성 또는 초상 자성 길이 (T 1)와 횡 방향에 영향을 종 (T 2) 완화 시간은 각각 1,2이다. 폴리 카르 복실 산 리간드 란탄 족 이온의 가돌리늄 착물은 가장 일반적으로 사용되는 하나의 CA T이다. 가돌리늄 (III)는 T 1 휴식을 단축물 양성자의 시간, 따라서 MRI 실험 3에서의 신호의 콘트라스트를 증가시킨다. 그러나, 이온 성 가돌리늄은 독성; 크기는 (II) 칼슘의 근사하고 심각 칼슘 보조 세포에서 신호에 영향을줍니다. 따라서, 비 환상 및 마크로 킬레이트이 독성을 중화시키기 위해 사용된다. 다양한 여러 자리 리간드는 높은 열역학적 안정성 운동 불활성 1 가돌리늄 (III) 착체의 결과, 지금까지 개발되어왔다. 특히 그 테트라 파생 DOTA (1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-테트라)에서 12 원 azamacrocycle cyclen에 따라 사람들은,이 CA 클래스의 대부분의 연구와 적용 단지입니다. 그럼에도 GdDOTA 형 CA는 낮은 콘트라스트 효율과 빠른 신장 배출 특정 단점을 표시 저분자 시스템이다. 고분자와 다가 CA는 이러한 문제 4에 좋은 해결책이 될 수 있습니다. CA의 biodistribu 이후기 주로 자신의 크기에 의해 결정되고, 고분자 CA는 조직 내에서 더 이상 유지 시간을 표시합니다. 마찬가지로 중요한 것은, 실질적으로 획득 된 MR 신호 및 측정 품질을 향상시키는 단량체 MR 프로브 (예 GdDOTA 착체)의 증가 된 국소 농도 이러한 에이전트 결과 multivalency. 덴드리머는 MRI 4,5에 대한 다가 CA의 준비를위한 가장 바람직한 발판 사이에 있습니다. 잘 정의 된 크기의이 매우 분기 거대 분자는 표면에 다양한 커플 링 반응하는 경향이 있습니다. 이 작품에서 우리는 한 세대 4 (G4) 폴리 (아미도 아민) GdDOTA 같은 킬레이트 (DCA)에 결합 (PAMAM) 덴드리머로 구성된 MRI에 대한 덴드리머 CA의 제조, 정제 및 특성을보고합니다. 우리는 반응성 DOTA 유도체의 합성 및 PAMAM 덴드리머과의 커플 링을 설명합니다. 하나님 (III), 표준 물리 화학적 특성과 착화시 proceduDCA 재 수행 하였다. 마지막으로, MRI 실험 저분자 CA에 의한 것보다 더 강한 콘트라스트 MR 화상을 생성하기 DCA의 능력을 입증 하였다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="921">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Cyclen</td>
			<td style="width:275px;">CheMatech</td>
			<td style="width:136px;">C002</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">tert-Butyl bromoacetate&#160;</td>
			<td style="width:275px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:136px;">A14917</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">N,N-Dimethylformamide</td>
			<td style="width:275px;">Fluka</td>
			<td style="width:136px;">40248</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Potassium carbonate</td>
			<td style="width:275px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:136px;">209619</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">4-(4-Nitrophenyl)butryic acid</td>
			<td style="width:275px;">Aldrich</td>
			<td style="width:136px;">335339</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">Thionyl chloride&#160;</td>
			<td style="width:275px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:136px;">382662500</td>
			<td style="width:259px;">Note: Corrosive substance; toxic if inhaled</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">Bromine</td>
			<td style="width:275px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:136px;">402841000</td>
			<td style="width:259px;">Note: causes severe skin burns, fatal if inhaled&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Diethyl ether</td>
			<td style="width:275px;">any source</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Sodium sulphate</td>
			<td style="width:275px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:136px;">196640010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Chloroform&#160;</td>
			<td style="width:275px;">VWR Chemicals</td>
			<td style="width:136px;">22711.29</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">tert-Butyl 2,2,2-trichloroacetimidate</td>
			<td style="width:275px;">Aldrich</td>
			<td style="width:136px;">364789</td>
			<td style="width:259px;">Note: flammable substance; irritrant to skin and eyes</td>
		</tr>
		<tr height="67">
			<td height="67" style="height:67px;width:251px;">Boron trifluoride etherate</td>
			<td style="width:275px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:136px;">174560250</td>
			<td style="width:259px;">48 % BF3. Note: Flammable substance; causes skin burns, fatal if inhaled&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Sodium bicarbonate</td>
			<td style="width:275px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:136px;">424270010</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Ethyl-acetate</td>
			<td style="width:275px;">any source</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>For column chromatography</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">n-Hexane</td>
			<td style="width:275px;">any source</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>For column chromatography</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">Bulb-to-bulb (Kugelrohr) distillation apparatus</td>
			<td style="width:275px;">B&#252;chi</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>Model type: Glass oven B-585</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Silicagel</td>
			<td style="width:275px;">Carl Roth GmbH</td>
			<td style="width:136px;">P090.2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Methanol</td>
			<td style="width:275px;">any source</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>For column chromatography</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Dichloromethane&#160;</td>
			<td style="width:275px;">any source</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>For column chromatography</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Ethanol</td>
			<td style="width:275px;">VWR Chemicals</td>
			<td style="width:136px;">20821.296</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Ammonia</td>
			<td style="width:275px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:136px;">428381000</td>
			<td style="width:259px;">7N Solution in Methanol</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Palladium&#160;</td>
			<td style="width:275px;">Aldrich</td>
			<td style="width:136px;">643181</td>
			<td style="width:259px;">15 % wet</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Hydrogenation apparatus PARR</td>
			<td style="width:275px;">PARR Instrument Company</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Celite 503</td>
			<td style="width:275px;">Aldrich</td>
			<td style="width:136px;">22151</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Sintered glass funnel</td>
			<td style="width:275px;">any source</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Thiophosgen</td>
			<td style="width:275px;">Aldrich</td>
			<td style="width:136px;">115150</td>
			<td style="width:259px;">Note: irritrant to skin; toxic if inhaled</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Triethylamine</td>
			<td style="width:275px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:136px;">A12646</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Dichloromethane&#160;</td>
			<td style="width:275px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:136px;">348460010</td>
			<td style="width:259px;">Extra dry&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Magnetic stirrer</td>
			<td style="width:275px;">any source</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">PAMAM G4 Dendrimer</td>
			<td style="width:275px;">Andrews ChemService</td>
			<td style="width:136px;">AuCS - 297</td>
			<td style="width:259px;">&#160;10 % wt. solution in MeOH</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Lipophylic Sephadex LH-20</td>
			<td style="width:275px;">Sigma</td>
			<td style="width:136px;">LH20100</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Thin-layer chromatography plates</td>
			<td style="width:275px;">Merck Millipore</td>
			<td style="width:136px;">1.05554.0001</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Formic acid</td>
			<td style="width:275px;">VWR Chemicals</td>
			<td style="width:136px;">20318.297</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Lophylizer&#160;</td>
			<td style="width:275px;">any source</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">Gadollinium(III) chloride hexahydrate</td>
			<td style="width:275px;">Aldrich</td>
			<td style="width:136px;">G7532</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Sodium hydroxide</td>
			<td style="width:275px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:136px;">134070010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">pH meter</td>
			<td style="width:275px;">any source</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dihydrate</td>
			<td style="width:275px;">Aldrich</td>
			<td style="width:136px;">E5134</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Mass spectrometer (ESI)</td>
			<td style="width:275px;">Agilent</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>Ion trap SL 1100&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Acetate buffer</td>
			<td style="width:275px;">any source</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>pH 5.8</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Xylenol orange</td>
			<td style="width:275px;">Aldrich</td>
			<td style="width:136px;">52097</td>
			<td>20 &#956;M in acetate buffer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Hydrophylic Sephadex G-15</td>
			<td style="width:275px;">GE Healthcare</td>
			<td style="width:136px;">17-0020-01</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">Amicon Ultra-15 Centrifugal Filter Unit</td>
			<td style="width:275px;">Merck Millipore</td>
			<td style="width:136px;">UFC900324</td>
			<td style="width:259px;">Ultracel-3 membrane (MWCO 3000)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Centrifuge</td>
			<td style="width:275px;">any source</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">NMR spectrometer&#160;</td>
			<td style="width:275px;">Bruker</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:259px;">Avance III 300 MHz</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Topspin</td>
			<td style="width:275px;">Bruker</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:259px;">version 2.1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Combustion analysis instrument</td>
			<td style="width:275px;">EuroVector SpA</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:259px;">EuroEA 3000 Elemental Analyser&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">MALDI-ToF MS instrument</td>
			<td style="width:275px;">Applied Biosystems</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:259px;">Voyager-STR</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Deuteriumoxid</td>
			<td style="width:275px;">Carl Roth GmbH</td>
			<td style="width:136px;">6672.3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">tert-Butyl alcohol</td>
			<td style="width:275px;">Carl Roth GmbH</td>
			<td style="width:136px;">AE16.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Vortex mixer</td>
			<td style="width:275px;">any source</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Norell NMR tubes</td>
			<td style="width:275px;">Deutero GmbH</td>
			<td style="width:136px;">507-HP-7</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">NMR coaxial tube</td>
			<td style="width:275px;">Deutero GmbH</td>
			<td style="width:136px;">coaxialb-5-7</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">DLS instrument</td>
			<td style="width:275px;">Malvern</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:259px;">Zetasizer Nano ZS</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">0.20 &#956;m PTFE filter&#160;</td>
			<td style="width:275px;">Carl Roth GmbH</td>
			<td style="width:136px;">KC94.1</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">HEPES</td>
			<td style="width:275px;">Fisher BioReagents</td>
			<td style="width:136px;">BP310</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Plastic tube vials</td>
			<td style="width:275px;">any source</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Dotarem</td>
			<td style="width:275px;">Guerbet</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:259px;">NDC 67684-2000-1</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:251px;">MRI scanner</td>
			<td style="width:275px;">Bruker</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:259px;">BioSpec 70/30 USR magnet (7 T). Note: potential hazards related to high magnetic fields</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:251px;">RF coil</td>
			<td style="width:275px;">Bruker</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:259px;">dual frequency volume coil (RF RES 300 1H/19F 075/040 LIN/LIN TR)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Paravision (software)</td>
			<td style="width:275px;">Bruker</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:259px;">Version 5.1</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation and in vitro characterization of dendrimer-based contrast agents for magnetic resonance imaging

비 고리 또는 마크로 킬레이트와 가돌리늄 (III) 상자성의 착물은 자기 공명 영상 (MRI)에 대한 가장 일반적으로 사용되는 조영제 (CAS)이다. 그들의 목적 따라서 MR 화상 콘트라스트 및 MRI 측정의 특이성을 증가 조직 물의 양자의 이완 율을 향상시킬 수있다. 현재 임상 적으로 승인 된 조영제 빠르게 본체로부터 클리어 저 분자량 분자이다. 상자성 킬레이트 제의 담체로서 덴드리머의 사용이 더 효율적인 MRI 조영제의 미래 개발에 중요한 역할을 할 수있다. 특히, 높은 신호 대비 상자성 종 결과의 국소 농도의 증가. 또한,이 CA는 고 분자량과 크기 때문에 장기간 조직 체류 시간을 제공한다. 여기서는 폴리 (아미도 아민)에 기초한 고분자 MRI 조영제 (PAMAM) monomacro 함께 덴드리머를 제조하기위한 편리한 방법을 보여순환 DOTA 형 킬레이트 (DOTA - 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-테트라). 킬레이트 부 티오 브리지를 형성 PAMAM 덴드리머의 아민 표면기를 향해 이소 티오 시아 네이트 (NCS) 기의 반응성을 이용하여 추가 하였다. 덴드리머 제품 그래피, 핵 자기 공명 스펙트럼, 질량 분석, 및 원소 분석에 의해 분석 하였다. 마지막으로, 고해상도 자기 공명 영상을 기록하고, 제조 된 덴드리머와 시판 제제 단량체로부터 얻어지는 신호 대조와 비교 하였다.

DCA의 제조는 두 단계로 구성되었다 : 1) 단량체 DOTA 형 킬레이트의 합성 (도 1)과 G4의 PAMAM 덴드리머와 복잡 덴드리머 하나님 (III)의 후속 제조와 킬레이트 2) 커플 링 (도 2) . 첫 번째 단계에서, 네 카복실산 함유 cyclen 기반 DOTA 형 킬레이트 및 상기 합성 변형 적합한 직교 그룹을 제조 하였다. 부틸 2- 브로 모 -4- (4- 니트로 페닐) 부타 8 알킬화 1 (DO3A- 부틸 에스테르) (7)로부터 시작 제조 2-DOTA 유도체를 제공한다. 팔라듐 촉매 수소화 아닐린 (3)을 얻었다 (2)의 방향족 니트로기를 환원. 티오 3의 전환율은 이소 티오 시아 네이트 (4)의 결과, whicH 이전 덴드리머의 CA (17)의 제조 아민 - 반응 제로서 사용 하였다. 다음 단계에서, 마크로 사이클 4는 시판 G4 PAMAM 덴드리머에 대한 커플 링 반응의 기본 단량체 단위로서 사용 하였다. 덴드리머의 표면 아민 기는 염기의 존재하에 단량체 (4)의 이소 티오 시아 네이트 기와 반응. 4 과량 용리액으로서 메탄올과 친 유성 겔 여과 매체를 이용하여 크기 배제 크로마토 그래피에 의해 제거 하였다. 얻어진 덴드리머 마크로 복합체 (5)상의 부틸 에스테르는 다음 동결 건조하여 정제없이 다음 단계에서 사용 하였다 (6)을 수득 포름산 가수 분해 하였다. DOTA 형 거대 고리 착물 하나님 (III)의 형성은 수성 용액에 GdCl O 3 · 6H 2 O를 첨가하여 수행 하였다하나님 약 7 초과 (III)에서 pH를 유지하는 것은 일반적인 킬레이트 에틸렌 디아민 테트라 아세트산 (EDTA)와 복합 동안 F (6). GdEDTA 복잡하고 과량 EDTA를 용리액으로서 물과 친수성 겔 여과 매체를 이용하여 크기 배제 크로마토 그래피 시스템에서 분리 하였다. 나머지 소형 불순물 3 kDa의 원심 여과 장치를 사용하여 원심 분리에 의해 용액으로부터 제거 하였다. 거대 고리 - 덴드리머 복합체의 합성에이어서, 결합 분석 방법은 제품의 특성을 이용하고있다. 도 5 및도 6의면 아민 점유를 결정하기 위해, 1 H NMR 스펙트럼을 분석 하였다. 그 결과를 비교하여 거대 고리와 함께 덴드리머의 로딩이 원소 분석 및 MALDI-TOF 질량 분석기를 이용하여 추정 된 최종 생성물 (DCA) (도 함께 확인할 수 있었다3). 이러한 세 가지 방법의 조합으로 ~ 75 % 아민 표면기를 점유 대응 G4 덴드리머, 접합되는 거대 고리 부 (49)의 평균 결과. 덴드리머 복잡한의 또 다른 특성은 -1 6.2 ± 0.1 밀리미터의 결과로 초 -1 하나님 (III) 당 (또는 대략 300 밀리미터 -1 초 -1 덴드리머 당)를 길이 방향 이완성 및 30.5 ± 들어, 이완성 값의 결정을 포함 0.6 밀리미터 -1 초 -1 가로 이완성에 대한 하나님 (III) (거의 1,500 밀리미터 -1 초 -1 덴드리머 당) 당. DLS 측정은 DCA (그림 4)에 대해 7.2 ± 0.2 nm의 유체 역학적 직경을 지적했다. 마지막으로, 덴드리머 MRI 조영제의 효과를 입증하기 위해, MR 영상은 DCA 및 병원과 팬텀의 두 세트에 대해 수행 된비교를 위해 동맹을 사용할 수 GdDOTA (그림 5). 두 번째 세트는 각각 덴드리머 및 단량체 조영제 유사한 분자 농도에 미치는 영향을 입증하기 위해 설계하면서 팬텀의 첫 번째 세트는 동일한 하나님 (III)의 농도로 이러한 두 조영제를 비교 목적으로 제조되었다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/54776/54776fig1.jpg" /> 도 1 : 거대 고리 형 DOTA 킬레이트 제 시약, 조건 및 절연 수율의 합성 (I) 부틸 2- 브로 모 -4- (4- 니트로 페닐) 부타 노, K 2 CO 3, DMF, 45 ° C , 16 시간, 72 %; (Ⅱ) H 2의 Pd / C, EtOH 중, 실온, 16 시간, 95 %; (ⅲ) 협동 학습이, 잇 3 N, RT, 2 시간, 53 %. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54776/54776fig1large.jpg" target="_blank">이 파이의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오</a><html> gure. <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/54776/54776fig2.jpg" /> 그림 2 : 덴드리머 MRI 조영제 DCA 시약 및 조건의 합성 (ⅰ) 4, 잇 3 N, DMF, 45 ° C, 48 시간, 91 %;. (Ⅱ), 포름산, 60 ° C, 24 시간, 정량적; (ⅲ) GdCl 3 ∙ 6H 2 O, pH가 7.0, RT, 24 시간, 71 %. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54776/54776fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/54776/54776fig3.jpg" /> 도 3. MALDI-TOF 질량 분석법에 의해 덴드리머 생성물의 특성화 전형적인 MALDI-TOF 질량 스펙트럼은 DCA 얻어.rget = &quot;_ 빈&quot;&gt;이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/54776/54776fig4.jpg" /> 그림 4 :.. 특성 동적 광산란 (DLS) DCA (HEPES, pH를 7.4)의 DLS 측정의 수단으로 덴드리머 제품의 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54776/54776fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/54776/54776fig5.jpg" /> 그림 5 : 7 T 자장에서 튜브 팬텀에 체외 MRI 실험 DCA와 GdDOTA의 (A, B) T 1 -weighted 및 (c, d)에 T 2 -weighted MRI.. 각 MRI 실험을 수행 하였다<html> 조영제의 두 가지 농도 (A, C)과 비교 하나님 (III)의 농도 (HEPES, pH를 7.4); 1 GdDOTA 농도비 : DCA와 (B, D) (5) (HEPES, pH를 7.4). 농도는 1 분자 발현 및 SNR 값은 괄호 안에 표시된다. 시야 (FOV) = 40 × 40 mm 2, 슬라이스 두께 = 0.5 mm, 기진 (NEX) = 30의 수;이 실험에 사용 된 매개 변수가 있었다 (a)는 매트릭스 크기 (MTX) = X 256 (256), 반복 시간 (TR) = 100 밀리 초, 에코 시간 (TE) = 2.95 밀리 초, 플립 각도 (FA)는 90 °, 획득 시간 (TA) = 12 분 48 초 = ; (b) X 256 MTX = 256, TR / TE = 1020 / 2.95 밀리, FA = 90 °, TA = 2 분 34 초; (다) MTX = 512 X 512, TR / TE = 10,000 / 130 밀리 초, 희귀 인자 (RF) = 16, TA = 26 분 40 초; (d)에 MTX = X 512 512, TR / TE = 10,000 / 100 밀리 초, RF = 16, TA = 26 분 40 초.776fig5large.jpg &quot;대상 =&quot;_ 빈 &quot;&gt;이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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Preparation and In Vitro Characterization of Dendrimer-based Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging

이 프로토콜은 상자성 가돌리늄 이온을 배위 cyclen 계 마크로 킬레이트를 운반하는 덴드리머 자기 공명 영상 (MRI) 조영제의 제조 및 특성을 설명한다. 시판되는 모노머 아날로그에 비해 시험 관내 MRI의 일련의 실험에서이 에이전트는 MRI 증폭 신호를 생성했다.

준비 및<em&gt; 체외</em&gt; 자기 공명 영상에 대한 덴드리머 기반 대조 대리인의 특성

Paramagnetic complexes of gadolinium(III) with acyclic or macrocyclic chelates are the most commonly used contrast agents (CAs) for magnetic resonance ...

preparation-vitro-characterization-dendrimer-based-contrast-agents

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Chemistry

Preparation and In Vitro Characterization of Dendrimer-based Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging

9.8K 조회수.  Max Planck Institute for Biological Cybernetics.  이 프로토콜은 상자성 가돌리늄 이온을 배위 cyclen 계 마크로 킬레이트를 운반하는 덴드리머 자기 공명 영상 (MRI) 조영제의 제조 및 특성을 설명한다. 시판되는 모노머 아날로그에 비해 시험 관내 MRI의 일련의 실험에서이 에이전트는 MRI 증폭 신호를 생성했다. 

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Synthesis, Cellular Delivery and In vivo Application of Dendrimer-based pH Sensors

The development of fluorescent indicators represented a revolution for life sciences. Genetically encoded and synthetic fluorophores with sensing abilities allowed the visualization of biologically relevant species with high spatial and temporal resolution. Synthetic dyes are of particular interest thanks to their high tunability and the wide range of measureable analytes. However, these molecules suffer several limitations related to small molecule behavior (poor solubility, difficulties in targeting, often no ratiometric imaging allowed). In this work we introduce the development of dendrimer-based sensors and present a procedure for pH measurement in vitro, in living cells and in vivo. We choose dendrimers as ideal platform for our sensors for their many desirable properties (monodispersity, tunable properties, multivalency) that made them a widely used scaffold for several biomedical devices. The conjugation of fluorescent pH indicators to the dendrimer scaffold led to an enhancement of their sensing performances. In particular dendrimers exhibit reduced cell leakage, improved intracellular targeting and allow ratiometric measurements. These novel sensors were successfully employed to measure pH in living HeLa cells and in vivo in mouse brain.

Synthesis, Cellular Delivery and In vivo Application of Dendrimer-based pH Sensors

Fluorescence sensors are powerful tools in life science. Here we describe a methodology to synthesize and use dendrimer-based fluorescent sensors to measure pH in living cells and in vivo. The dendritic scaffold enhances the properties of conjugated fluorescent dyes leading to improved sensing properties.

합성, 세포 전달 및<em&gt; 생체 내</em&gt; 덴드리머 기반 pH 센서의 응용 프로그램

The development of  fluorescent indicators represented a revolution for life sciences. Genetically  encoded and synthetic fluorophores with sensing ...

연구

화학

Preparation and Characterization of SDF-1&#945;-Chitosan-Dextran Sulfate Nanoparticles

Chitosan (CS) and dextran sulfate (DS) are charged polysaccharides (glycans), which form polyelectrolyte complex-based nanoparticles when mixed under appropriate conditions. The glycan nanoparticles are useful carriers for protein factors, which facilitate the in vivo delivery of the proteins and sustain their retention in the targeted tissue. The glycan polyelectrolyte complexes are also ideal for protein delivery, as the incorporation is carried out in aqueous solution, which reduces the likelihood of inactivation of the proteins. Proteins with a heparin-binding site adhere to dextran sulfate readily, and are, in turn, stabilized by the binding. These particles are also less inflammatory and toxic when delivered in vivo. In the protocol described below, SDF-1&#945; (Stromal cell-derived factor-1&#945;), a stem cell homing factor, is first mixed and incubated with dextran sulfate. Chitosan is added to the mixture to form polyelectrolyte complexes, followed by zinc sulfate to stabilize the complexes with zinc bridges. The resultant SDF-1&#945;-DS-CS particles are measured for size (diameter) and surface charge (zeta potential). The amount of the incorporated SDF-1&#945; is determined, followed by measurements of its in vitro release rate and its chemotactic activity in a particle-bound form.

The objective of this protocol is to incorporate SDF-1&#945;, a stem cell homing factor, into dextran sulfate-chitosan nanoparticles. The resultant particles are measured for their size and zeta potential, as well as the content, activity, and in vitro release rate of SDF-1&#945; from the nanoparticles.

SDF-1α-키토산 덱스 트란 황산 나노 입자의 제조 및 특성

Chitosan (CS) and dextran sulfate (DS) are charged polysaccharides (glycans), which form polyelectrolyte complex-based nanoparticles when mixed under ...

Preparation and Characterization of Individual and Multi-drug Loaded Physically Entrapped Polymeric Micelles

Amphiphilic block copolymers like polyethyleneglycol-block-polylactic acid (PEG-b-PLA) can self-assemble into micelles above their critical micellar concentration forming hydrophobic cores surrounded by hydrophilic shells in aqueous environments. The core of these micelles can be utilized to load hydrophobic, poorly water soluble drugs like docetaxel (DTX) and everolimus (EVR). Systematic characterization of the micelle structure and drug loading capabilities are important before in vitro and in vivo studies can be conducted. The goal of the protocol described herein is to provide the necessary characterization steps to achieve standardized micellar products. DTX and EVR have intrinsic solubilities of 1.9 and 9.6 &#181;g/ml respectively Preparation of these micelles can be achieved through solvent casting which increases the aqueous solubility of DTX and EVR to 1.86 and 1.85 mg/ml, respectively. Drug stability in micelles evaluated at room temperature over 48 hr indicates that 97% or more of the drugs are retained in solution. Micelle size was assessed using dynamic light scattering and indicated that the size of these micelles was below 50 nm and depended on the molecular weight of the polymer. Drug release from the micelles was assessed using dialysis under sink conditions at pH 7.4 at 37 oC over 48 hr. Curve fitting results indicate that drug release is driven by a first order process indicating that it is diffusion driven.

The goal of this protocol is to describe the preparation and characterization of physically entrapped, poorly water soluble drugs in micellar drug delivery systems composed of amphiphilic block copolymers.

준비 및 개인의 특성과 다중 약물은 물리적으로 고분자 미셀을 포획로드

Amphiphilic block copolymers like polyethyleneglycol-block-polylactic acid (PEG-b-PLA) can self-assemble into micelles above their critical micellar ...

Sequencing of Plant Wall Heteroxylans Using Enzymic, Chemical (Methylation) and Physical (Mass Spectrometry, Nuclear Magnetic Resonance) Techniques

This protocol describes the specific techniques used for the characterization of reducing end (RE) and internal region glycosyl sequence(s) of heteroxylans. De-starched wheat endosperm cell walls were isolated as an alcohol-insoluble residue (AIR)1 and sequentially extracted with water (W-sol Fr) and 1 M KOH containing 1% NaBH4 (KOH-sol Fr) as described by Ratnayake et al. (2014)2. Two different approaches (see summary in Figure 1) are adopted. In the first, intact W-sol AXs are treated with 2AB to tag the original RE backbone chain sugar residue and then treated with an endoxylanase to generate a mixture of 2AB-labelled RE and internal region reducing oligosaccharides, respectively. In a second approach, the KOH-sol Fr is hydrolyzed with endoxylanase to first generate a mixture of oligosaccharides which are subsequently labelled with 2AB. The enzymically released ((un)tagged) oligosaccharides from both W- and KOH-sol Frs are then methylated and the detailed structural analysis of both the native and methylated oligosaccharides is performed using a combination of MALDI-TOF-MS, RP-HPLC-ESI-QTOF-MS and ESI-MSn. Endoxylanase digested KOH-sol AXs are also characterized by nuclear magnetic resonance (NMR) that also provides information on the anomeric configuration. These techniques can be applied to other classes of polysaccharides using the appropriate endo-hydrolases.

Sequencing of Plant Wall Heteroxylans Using Enzymic, Chemical Methylation and Physical Mass Spectrometry, Nuclear Magnetic Resonance Techniques

This protocol describes the specific techniques used for the structural characterization of reducing end (RE) and internal region glycosyl sequence(s) of heteroxylans by tagging the RE with 2 aminobenzamide prior to enzymatic (endoxylanase) hydrolysis and then analysis of the resultant oligosaccharides using mass spectrometry (MS) and nuclear magnetic resonance (NMR).

This protocol describes the specific techniques used for the characterization of reducing end (RE) and internal region glycosyl sequence(s) of ...

Synthesis and Characterization of Supramolecular Colloids

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical properties for applications in photonics, drug delivery and coating technology. Here we present a new family of colloidal building blocks, coined supramolecular colloids, whose self-assembly is controlled through surface-functionalization with a benzene-1,3,5-tricarboxamide (BTA) derived supramolecular moiety. Such BTAs interact via directional, strong, yet reversible hydrogen-bonds with other identical BTAs. Herein, a protocol is presented that describes how to couple these BTAs to colloids and how to quantify the number of coupling sites, which determines the multivalency of the supramolecular colloids. Light scattering measurements show that the refractive index of the colloids is almost matched with that of the solvent, which strongly reduces the van der Waals forces between the colloids. Before photo-activation, the colloids remain well dispersed, as the BTAs are equipped with a photo-labile group that blocks the formation of hydrogen-bonds. Controlled deprotection with UV-light activates the short-range hydrogen-bonds between the BTAs, which triggers the colloidal self-assembly. The evolution from the dispersed state to the clustered state is monitored by confocal microscopy. These results are further quantified by image analysis with simple routines using ImageJ and Matlab. This merger of supramolecular chemistry and colloidal science offers a direct route towards light- and thermo-responsive colloidal assembly encoded in the surface-grafted monolayer.

A protocol for the synthesis and characterization of colloids coated with supramolecular moieties is described. These supramolecular colloids undergo self-assembly upon the activation of the hydrogen-bonds between the surface-anchored molecules by UV-light.

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical ...

Low-energy Cathodoluminescence for (Oxy)Nitride Phosphors

Nitride and oxynitride (Sialon) phosphors are good candidates for the ultraviolet and visible emission applications. High performance, good stability and flexibility of their emission properties can be achieved by controlling their composition and dopants. However, a lot of work is still required to improve their properties and to reduce the production cost. A possible approach is to correlate the luminescence properties of the Sialon particles with their local structural and chemical environment in order to optimize their growth parameters and find novel phosphors. For such a purpose, the low-voltage cathodoluminescence (CL) microscopy is a powerful technique. The use of electron as an excitation source allows detecting most of the luminescence centers, revealing their luminescence distribution spatially and in depth, directly comparing CL results with the other electron-based techniques, and investigating the stability of their luminescence properties under stress. Such advantages for phosphors characterization will be highlighted through examples of investigation on several Sialon phosphors by low-energy CL.

Low-energy Cathodoluminescence for OxyNitride Phosphors

An excellent chemical and luminescence stabilities of (oxy)nitride phosphors present it as an promising alternative to currently used sulfide and oxide phosphors. In this paper, we present the way to investigate its local luminescence properties using low-energy cathodoluminescence (CL).

(옥시) 질화물 형광체에 대한 낮은 에너지 음극선

Nitride and oxynitride (Sialon) phosphors are good candidates for the ultraviolet and visible emission applications. High performance, good stability and ...

In Situ Monitoring of Diffusion of Guest Molecules in Porous Media Using Electron Paramagnetic Resonance Imaging

A method is demonstrated to monitor macroscopic translational diffusion using electron paramagnetic resonance (EPR) imaging. A host-guest system with nitroxide spin probe 3-(2-Iodoacetamido)-2,2,5,5-tetramethyl-1-pyrrolidinyloxy (IPSL) as a guest inside the periodic mesoporous organosilica (PMO) aerogel UKON1-GEL as a host and ethanol as a solvent is used as an example to describe the protocol. Data is shown from a previous publication, where the protocol has been applied to both IPSL and Tris(8-carboxy-2,2,6,6-perdeutero-tetramethyl-benzo[1,2-d:4,5-d&#8242;]bis(1,3)dithiole) methyl (Trityl) as guest molecules and UKON1-GEL and SILICA-GEL as host systems. 
A method is shown to prepare aerogel samples that cannot be synthesized directly in the sample tube for measurement due to a size change during synthesis. The aerogel is attached to sample tubes using heat shrink tubing and a pressure cooker to reach the necessary temperature without evaporating the solvent in the process. The method does not assume a clearly defined initial distribution of guest molecules at the start of the measurement. Instead, it requires a reservoir on top of the aerogel and experimentally determines the influx rate during data analysis.
The diffusion is monitored continually over a period of 20 hr by recording the 1d spin density profile within the sample. The spectrometer settings for the imaging experiment are described quantitatively. Data analysis software is provided to take the resonator sensitivity profile into account and to numerically solve the diffusion equation. The software determines the macroscopic translational diffusion coefficient by least square minimization of the difference between the experiment and the numerical solution of the diffusion equation.

In Situ Monitoring of Diffusion of Guest Molecules in Porous Media Using Electron Paramagnetic Resonance Imaging

A protocol for the in situ monitoring of the diffusion of guest molecules in porous media using electron paramagnetic resonance (EPR) imaging is presented.

전자 상자성 공명 영상을 이용하여 다공성 미디어에서 고객 분자의 확산의 제자리 모니터링에

A method is demonstrated to monitor macroscopic translational diffusion using electron paramagnetic resonance (EPR) imaging. A host-guest system with ...

DNA-magnetic Particle Binding Analysis by Dynamic and Electrophoretic Light Scattering

Isolation of DNA using magnetic particles is a field of high importance in biotechnology and molecular biology research. This protocol describes the evaluation of DNA-magnetic particles binding via dynamic light scattering (DLS) and electrophoretic light scattering (ELS). Analysis by DLS provides valuable information on the physicochemical properties of particles including particle size, polydispersity, and zeta potential. The latter describes the surface charge of the particle which plays major role in electrostatic binding of materials such as DNA. Here, a comparative analysis exploits three chemical modifications of nanoparticles and microparticles and their effects on DNA binding and elution. Chemical modifications by branched polyethylenimine, tetraethyl orthosilicate and (3-aminopropyl)triethoxysilane are investigated. Since DNA exhibits a negative charge, it is expected that zeta potential of particle surface will decrease upon binding of DNA. Forming of clusters should also affect particle size. In order to investigate the efficiency of these particles in isolation and elution of DNA, the particles are mixed with DNA in low pH (~6), high ionic strength and dehydration environment. Particles are washed on magnet and then DNA is eluted by Tris-HCl buffer (pH = 8). DNA copy number is estimated using quantitative polymerase chain reaction (PCR). Zeta potential, particle size, polydispersity and quantitative PCR data are evaluated and compared. DLS is an insightful and supporting method of analysis that adds a new perspective to the process of screening of particles for DNA isolation.

This protocol describes the synthesis of magnetic particles and evaluation of their DNA-binding properties via dynamic and electrophoretic light scattering. This method focuses on monitoring changes in particle size, their polydispersity and zeta potential of particle surface which play major role in binding of materials such as DNA.

역동적이 고 전기 이동 산란 분석 바인딩 DNA-마그네틱 입자

Isolation of DNA using magnetic particles is a field of high importance in biotechnology and molecular biology research. This protocol describes the ...

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Physical thermal deposition in a high vacuum environment is a clean and controllable method for fabricating novel molecular nanostructures on graphene. We present methods for depositing and passively manipulating C60 molecules on rippled graphene that advance the pursuit of realizing applications involving 1D C60/graphene hybrid structures. The techniques applied in this exposition are geared towards high vacuum systems with preparation areas capable of supporting molecular deposition as well as thermal annealing of the samples. We focus on C60 deposition at low pressure using a homemade Knudsen cell connected to a scanning tunneling microscopy (STM) system. The number of molecules deposited is regulated by controlling the temperature of the Knudsen cell and the deposition time. One-dimensional (1D) C60 chain structures with widths of two to three molecules can be prepared via tuning of the experimental conditions. The surface mobility of the C60 molecules increases with annealing temperature allowing them to move within the periodic potential of the rippled graphene. Using this mechanism, it is possible to control the transition of 1D C60 chain structures to a hexagonal close packed quasi-1D stripe structure.

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Here we present a protocol for the fabrication of C60/graphene hybrid nanostructures by physical thermal evaporation. Particularly, the proper manipulation of deposition and annealing conditions allow the control over the creation of 1D and quasi 1D C60 structures on rippled graphene.

준비 및 C60/Graphene 하이브리드 Nanostructures의 특성화

Physical thermal deposition in a high vacuum environment is a clean and controllable method for fabricating novel molecular nanostructures on graphene. We ...

Photoelectron Imaging of Anions Illustrated by 310 Nm Detachment of F&#8722;

Anion photoelectron imaging is a very efficient method for the study of energy states of bound negative ions, neutral species and interactions of unbound electrons with neutral molecules/atoms. State-of-the-art in vacuo anion generation techniques allow application to a broad range of atomic, molecular, and cluster anion systems. These are separated and selected using time-of-flight mass spectrometry. Electrons are removed by linearly polarized photons (photo detachment) using table-top laser sources which provide ready access to excitation energies from the infra-red to the near ultraviolet. Detecting the photoelectrons with a velocity mapped imaging lens and position sensitive detector means that, in principle, every photoelectron reaches the detector and the detection efficiency is uniform for all kinetic energies. Photoelectron spectra extracted from the images via mathematical reconstruction using an inverse Abel transformation reveal details of the anion internal energy state distribution and the resultant neutral energy states. At low electron kinetic energy, typical resolution is sufficient to reveal energy level differences on the order of a few millielectron-volts, i.e., different vibrational levels for molecular species or spin-orbit splitting in atoms. Photoelectron angular distributions extracted from the inverse Abel transformation represent the signatures of the bound electron orbital, allowing more detailed probing of electronic structure. The spectra and angular distributions also encode details of the interactions between the outgoing electron and the residual neutral species subsequent to excitation. The technique is illustrated by the application to an atomic anion (F&#8722;), but it can also be applied to the measurement of molecular anion spectroscopy, the study of low lying anion resonances (as an alternative to scattering experiments) and femtosecond (fs) time resolved studies of the dynamic evolution of anions.

Here, we present a protocol for photoelectron imaging of anionic species. Anions generated in vacuo and separated by mass spectrometry are probed using velocity mapped photoelectron imaging, providing details of anion and neutral energy levels, anion and neutral structure and the nature of the anion electronic state.

F− 의 310 Nm 분리에 의해 설명 하는 음이온의 광전자 이미징

Anion photoelectron imaging is a very efficient method for the study of energy states of bound negative ions, neutral species and interactions of unbound ...