Name: synthesis of 68ga core-doped iron oxide nanoparticles for dual positron emission tomography /(t1)magnetic resonance imaging
Uploaded: 2018-11-20T13:00:00
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Este estudo foi suportado por uma concessão do Ministério espanhol de economia e competitividade (MEyC) (número de concessão: SAF2016-79593-P) e do Instituto de pesquisa de saúde Carlos III (número de concessão: 00059/DTS16). A CNIC é suportado pelo Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades) e a Fundação Pro CNIC e é um Severo Ochoa centro de excelência (prêmio MEIC SEV-2015-0505).

1. preparação do reagente
<ol><li>
HCl 0,05 M
	<ol>
<li>Prepare-se 0,05 M HCl adicionando µ l 208 de 37% HCl a 50 mL de água destilada.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Eluente de cromatografia líquida de alta eficiência
	<ol>
<li>Prepare-se cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC) eluente dissolvendo 6,9 g de sódio dihidrogeno fosfato mono-hidratado, 7,1 g de hidrogenofosfato dissódico, 8,7 g de cloreto de sódio e 0,7 g de azida de sódio em 1 litro de água. Misture bem e ver...

<ol>
	<li>Jennings, L. E., Long, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term='Two+is+better+than+one'--probes+for+dual-modality+molecular+imaging.">'Two is better than one'--probes for dual-modality molecular imaging.</a> Chemical Communications. (24), 3511-3524 (2009).</li><li>Lee, S., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dual-modality+probes+for+in+vivo+molecular+imaging.">Dual-modality probes for in vivo molecular imaging.</a> Molecular Imaging. 8 (2), 87-100 (2009).</li><li>Louie, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multimodality+Imaging+Probes:+Design+and+Challenges.">Multimodality Imaging Probes: Design and Challenges.</a> Chemical Reviews. 110 (5), 3146-3195 (2010).</li><li>Judenhofer, M. S., 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=Simultaneous+PET-MRI:+a+new+approach+for+functional+and+morphological+imaging.">Simultaneous PET-MRI: a new approach for functional and morphological imaging.</a> Nature Medicine. 14 (4), 459-465 (2008).</li><li>Burtea, C., Laurent, S., Vander Elst, L., Muller, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contrast+agents:+magnetic+resonance.">Contrast agents: magnetic resonance.</a> Handbook of Experimental Pharmacology. (185 Pt 1), 135-165 (2008).</li><li>Zhao, X., Zhao, H., Chen, Z., Lan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasmall+superparamagnetic+iron+oxide+nanoparticles+for+magnetic+resonance+imaging+contrast+agent.">Ultrasmall superparamagnetic iron oxide nanoparticles for magnetic resonance imaging contrast agent.</a> Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 14 (1), 210-220 (2014).</li><li>Cheng, W., 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=Complementary+Strategies+for+Developing+Gd-Free+High-Field+T+1+MRI+Contrast+Agents+Based+on+Mn+III+Porphyrins.">Complementary Strategies for Developing Gd-Free High-Field T 1 MRI Contrast Agents Based on Mn III Porphyrins.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 57 (2), 516-520 (2014).</li><li>Kim, H. -. 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L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiorgan+gadolinium+(Gd)+deposition+and+fibrosis+in+a+patient+with+nephrogenic+systemic+fibrosis--an+autopsy-based+review.">Multiorgan gadolinium (Gd) deposition and fibrosis in a patient with nephrogenic systemic fibrosis--an autopsy-based review.</a> Nephrology, Dialysis, Transplantation: Official Publication of the European Dialysis and Transplant Association - European Renal Association. 26 (11), 3616-3626 (2011).</li><li>Hu, F., Jia, Q., Li, Y., Gao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facile+synthesis+of+ultrasmall+PEGylated+iron+oxide+nanoparticles+for+dual-contrast+T1-+and+T2-weighted+magnetic+resonance+imaging.">Facile synthesis of ultrasmall PEGylated iron oxide nanoparticles for dual-contrast T1- and T2-weighted magnetic resonance imaging.</a> Nanotechnology. 22, 245604 (2011).</li><li>Kim, B. 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=Large-Scale+Synthesis+of+Uniform+and+Extremely+Small-Sized+Iron+Oxide+Nanoparticles+for+High-Resolution+T+1+Magnetic+Resonance+Imaging+Contrast+Agents.">Large-Scale Synthesis of Uniform and Extremely Small-Sized Iron Oxide Nanoparticles for High-Resolution T 1 Magnetic Resonance Imaging Contrast Agents.</a> Journal of the American Chemical Society. 133 (32), 12624-12631 (2011).</li><li>Banerjee, S. R., Pomper, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+applications+of+Gallium-68.">Clinical applications of Gallium-68.</a> Applied Radiation and Isotopes. 76, 2-13 (2013).</li><li>Breeman, W. A. 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=68Ga-labeled+DOTA-Peptides+and+68Ga-labeled+Radiopharmaceuticals+for+Positron+Emission+Tomography:+Current+Status+of+Research,+Clinical+Applications,+and+Future+Perspectives.">68Ga-labeled DOTA-Peptides and 68Ga-labeled Radiopharmaceuticals for Positron Emission Tomography: Current Status of Research, Clinical Applications, and Future Perspectives.</a> Seminars in Nuclear Medicine. 41 (4), 314-321 (2011).</li><li>Morgat, C., Hindi&#233;, E., Mishra, A. 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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=Rapid+size-controlled+synthesis+of+dextran-coated,+64Cu-doped+iron+oxide+nanoparticles.">Rapid size-controlled synthesis of dextran-coated, 64Cu-doped iron oxide nanoparticles.</a> ACS Nano. 6 (4), 3461-3467 (2012).</li><li>Osborne, E. 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=Rapid+microwave-assisted+synthesis+of+dextran-coated+iron+oxide+nanoparticles+for+magnetic+resonance+imaging.">Rapid microwave-assisted synthesis of dextran-coated iron oxide nanoparticles for magnetic resonance imaging.</a> Nanotechnology. 23 (21), 215602 (2012).</li><li>Pellico, 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=Fast+synthesis+and+bioconjugation+of+68+Ga+core-doped+extremely+small+iron+oxide+nanoparticles+for+PET/MR+imaging.">Fast synthesis and bioconjugation of 68 Ga core-doped extremely small iron oxide nanoparticles for PET/MR imaging.</a> Contrast Media &amp; Molecular Imaging. 11 (3), 203-210 (2016).</li><li>Pellico, 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=In+vivo+imaging+of+lung+inflammation+with+neutrophil-specific+68Ga+nano-radiotracer.">In vivo imaging of lung inflammation with neutrophil-specific 68Ga nano-radiotracer.</a> Scientific Reports. 7 (1), 13242 (2017).</li></ol>

Nanopartículas de óxido de ferro são um agente de contraste bem estabelecida para T2-weighted MRI. No entanto, devido as desvantagens deste tipo de contraste para o diagnóstico de determinadas patologias, T1-ponderada ou brilhante contraste é muitas vezes preferido. As nanopartículas aqui apresentadas não só superar essas limitações, oferecendo o contraste positivo no MRI, mas também oferecem um sinal em uma técnica de imagem funcional, tais como PET, através de 68in...

A combinação de técnicas de imagem para fins médicos provocou a busca de métodos diferentes sintetizar multimodal sondas1,2,3. Devido a sensibilidade dos scanners de tomografia por emissão de pósitrons (PET) e a resolução espacial de MRI, combinações de PET/RM parecem ser uma das possibilidades mais atraentes, fornecendo informações anatômicas e funcionais no mesmo tempo4. No MRI, T2-sequências ponderadas podem ser usados, escurecimento dos tecidos em que se acumulam. T1-sequências ponderadas também podem ser utilizadas, produzindo a iluminação do local específico de acumulação5. Entre eles, o contraste positivo é, muitas vezes, a opção mais adequada, como contraste negativo torna muito mais difícil de diferenciar o sinal de áreas hypointense endógenos, incluindo aqueles com frequência são apresentados por órgãos como os pulmões,6. Tradicionalmente, baseado em Gd sondas moleculares têm sido empregadas para obter contraste positivo. No entanto, agentes de contraste baseados em Gd apresentam uma grande desvantagem, ou seja, sua toxicidade, que é crítica em pacientes com problemas renais7,8,9. Isto tem motivada pesquisas na síntese de materiais biocompatíveis para a sua utilização como agentes de contraste de1 T. Uma abordagem interessante é a utilização de nanopartículas de óxido de ferro (IONPs), com um tamanho extremamente pequeno núcleo, que fornecem contraste positivo10. Devido a este núcleo extremamente pequeno (~ 2 nm), a maioria de Fe3 + íons estão na superfície, com 5 elétrons unpaired cada. Isto aumenta o tempo de relaxamento longitudinal (r1) valores e rendimentos muito inferior longitudinal/transversal (r2/r1) proporções em relação ao tradicionais IONPs, produzindo o desejado positivo contraste,11.
Para combinar IONPs com um emissor de pósitrons para animal de estimação, há duas questões fundamentais a ter em conta: eleição de radioisótopos e nanopartículas radioativos. Quanto à primeira questão, 68Ga é uma opção atraente. Tem uma meia-vida relativamente curta (67,8 min). Sua meia-vida é adequado para a rotulagem de peptídeo desde que combina com tempos de biodistribuição peptídeo comum. Além disso, 68Ga é produzido em um gerador, permitindo a síntese em módulos de banco e evitando a necessidade de um ciclotron nas proximidades de12,13,14. A fim de radiolabel as nanopartículas, incorporação de radioisótopos de superfície-rotulagem é a estratégia predominante. Isso pode ser feito usando um ligante que quelatos 68Ga ou aproveitando-se da afinidade do radiometal em direção a superfície da nanopartículas. A maioria dos exemplos na literatura relativa IONPs usar um quelante. Há exemplos do uso de ligantes heterocíclicos como 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid (DOTA)15, 1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic ácido (NOTA)16,17e 1,4,7- triazacyclononane, 1-glutárico ácido-4,7 ácido acético (NODAGA)18e o uso de ácido 2,3-dicarboxypropane-1,1-comerciais (DPD), um ligante de tetradentate 19. Madru et al 20 desenvolveu um quelante livre estratégia em 2014 a etiqueta IONPs usando um método livre de quelante usado por outro grupo, posteriormente,21.
No entanto, grandes desvantagens desta abordagem incluem um alto risco de transmetalação na vivo , baixos rendimentos radioativos e longos protocolos impróprios para isótopos de curta duração22,23,24. Por esta razão, Wong et al . 25 desenvolveu o primeiro exemplo de nanopartículas de núcleo-dopado, gerenciando a incorporar 64Cu no núcleo dos IONPs em uma síntese de 5-min usando a tecnologia de microondas.
Aqui, descrevemos um procedimento rápido e eficiente para incorporar o radionuclídeo para o núcleo da nanopartículas, iludindo muitos dos inconvenientes apresentados pelos métodos tradicionais. Para tal, propomos a utilização de uma síntese orientada por microondas (MWS), que reduz consideravelmente os tempos de reação, aumenta o rendimento e aumenta a reprodutibilidade, parâmetros criticamente importantes na síntese IONP. O desempenho refinado do MWS é devido ao aquecimento dieléctrico: amostra rápida aquecimento como dipolos moleculares tentam alinhar com o campo elétrico alternado, sendo mais eficiente para este tipo de síntese de reagentes e solventes polares. Além disso, o uso de ácido cítrico como tensoativo, juntamente com a tecnologia de microondas, resulta em nanopartículas extremamente pequenas, produzindo um duplo T1-ponderado sinal de26 MRI/PET, aqui denotado como 68núcleo Ga-dopado com óxido de ferro nanopartículas (68Ga-C-IONP).
O protocolo combina o uso da tecnologia de microondas, 68GaCl3 como emissor de pósitrons, citrato de sódio, cloreto de ferro e hidrato de hidrazina, resultando em duplo T1-ponderada material nanoparticulares de MRI/PET em quase 20 min. Além disso, que produz resultados consistentes em uma faixa de 68atividades Ga (37 MBq, 111 MBq, 370 MBq e 1110 MBq) sem efeitos significativos sobre as principais propriedades físico-químicas das nanopartículas. A reprodutibilidade do método usando alta 68Ga atividades estende o campo de aplicações possíveis, incluindo modelos animais grandes ou estudos em seres humanos. Além disso, há uma etapa de purificação única incluída no método. No processo, qualquer excesso de enciclopédia gálio, hidrato de hidrazina, citrato de sódio e cloreto de ferro são removidos por filtração em gel. Eliminação total de isótopo livre e a pureza da amostra não garantir nenhuma toxicidade e aumentar a resolução de imagem. No passado, já demonstrámos a utilidade desta abordagem no alvo molecular da imagem latente de27,28.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Iron (III) chloride hexahydrate</td>
			<td>POCH</td>
			<td>2317294</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Citric acid, trisodium salt dihydrate 99%</td>
			<td>Acros organics</td>
			<td>227130010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrazine hydrate</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>225819</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid 37%</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>10000180</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium dihydrogen phosphate monohydrate</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>S9638</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disodium phosphate dibasic</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>S7907</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>746398</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Azide</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>S2002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium dihydrogen phosphate anhydrous</td>
			<td>POCH</td>
			<td>799200119</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>68Ga Chloride</td>
			<td>&#160;ITG Isotope Technologies Garching GmbH, Germany</td>
			<td>68Ge/68Ga generator system</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microwave</td>
			<td>Anton Paar</td>
			<td>Monowave 300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Hettich</td>
			<td>Universal 320</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Size Exclusion columns</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>PD-10</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis of 68ga core-doped iron oxide nanoparticles for dual positron emission tomography /(t1)magnetic resonance imaging

Aqui, descrevemos uma síntese de microondas para obter nanopartículas de óxido de ferro, núcleo-dopado com 68ga. microondas tecnologia permite rápido e reprodutíveis procedimentos sintéticos. Neste caso, a partir de FeCl3 e citrato trissódico sal, nanopartículas de óxido de ferro revestidas com ácido cítrico são obtidas em 10 min no microondas. Essas nanopartículas apresentam um pequeno núcleo de 4,2 ± 1,1 nm e um tamanho hidrodinâmico de 7,5 ± 2,1 nm. Além disso, eles têm um valor de alta relaxivity longitudinal (r1) de 11,9 mM-1·s-1 e um valor modesto relaxivity transversal (r2) de 22,9 mM-1·s-1, resulta em um baixo r2 /r1 proporção de 1,9. Estes valores permitem geração de contraste positivo na ressonância magnética (RM) em vez de contraste negativo, geralmente usado com nanopartículas de óxido de ferro. Além disso, se uma eluição 68GaCl3 de um 68Ge /68gerador de Ga é adicionado para as matérias-primas, um nano-radiotracer dopado com 68Ga é obtido. O produto é obtido com um radiolabeling de alto rendimento (> 90%), independentemente da atividade inicial utilizada. Além disso, uma etapa de purificação único processa o nano-radiomaterial pronto para ser usado na vivo.

68 GA-C-IONP foram sintetizados pela combinação de FeCl3, 68GaCl3, ácido cítrico, água, e hidrato de hidrazina. Esta mistura foi introduzida no microondas durante 10 minutos a 120 ° C e 240 W sob pressão controlada. Uma vez que a amostra tinha arrefecido à temperatura ambiente, as nanopartículas foram purificadas por gel filtração para eliminar as espécies não tenha reagidos (FeCl3, citrato, hidrato de hidrazina) e livre ...

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Synthesis of 68Ga Core-doped Iron Oxide Nanoparticles for Dual Positron Emission Tomography /T1Magnetic Resonance Imaging (Video) | JoVE

Aqui, apresentamos um protocolo para obter68Ga núcleo dopado com óxido de ferro nanopartículas através de rápido orientado para o microondas síntese. A metodologia processa PET/nanopartículas de MRI (T1) com eficiência superior a 90% e a pureza radioquímica de 99% em uma síntese de 20 min de radioativos.

Síntese de nanopartículas de núcleo dopado com óxido de ferro Ga 68para tomografia por emissão de pósitrons Dual/imagem latente de ressonância magnética de (T1)

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

Este método fornece uma síntese fascinante de nanopartículas doadas de gálio-68 para imagens moleculares híbridas PET/MR. A principal vantagem dessa técnica é que graças ao uso da tecnologia de micro-ondas, a síntese é rápida e, mais importante, completamente reproduzível. Primeiro, dissolva 75 miligramas de hexahidrato de cloreto de ferro e 80 miligramas de dihidrato de sal trisódico de ácido cítrico em nove mililitros de água.Transfira a mistura para um frasco adaptado para micro-ondas. Em seguida, carregue um protocolo dinâmico no micro-ondas. Defina a temperatura para 120 graus Celsius, o tempo para 10 minutos, a pressão para 250 psi, e a potência para 240 watts.Adicione um mililitro de hidrazina hidratar à mistura de reação. Então inicie o protocolo de micro-ondas. Enquanto isso, enxágue uma coluna de dessação de filtragem de gel com 20 mililitros de água destilada.Uma vez terminado o protocolo, e o frasco resfriado à temperatura ambiente, pipeta 2,5 mililitros da mistura final na coluna e descartar o fluxo através. Depois disso, adicione três mililitros de água destilada à coluna e colete as nanopartículas em um tubo plástico. Adicione 75 miligramas de hexahidrato de cloreto de ferro e 80 miligramas de dihidrato de sal trisódico ácido cítrico em um frasco.Elute o gerador de gálio-68 usando o volume recomendado e concentração de ácido clorídrico de acordo com o fornecedor. Após a injeção de ácido clorídrico no gerador auto-blindado, são obtidos quatro mililitros de cloreto de gálio-68, prontos para uso sem maior processamento. Adicione quatro mililitros de cloreto de gálio-68 ao frasco adaptado para micro-ondas.Em seguida, pipeta cinco mililitros de água destilada no frasco e misture bem. Agora carregue um protocolo dinâmico no micro-ondas. Defina a temperatura para 120 graus Celsius, o tempo para 10 minutos, a pressão para 250 psi, e a potência para 240 watts.Adicione um mililitro de hidrazina hidratar à mistura de reação. Então inicie o protocolo de micro-ondas. Enquanto isso, enxágue uma coluna de dessação de filtragem de gel com 20 mililitros de água destilada.Uma vez terminado o protocolo e o frasco resfriado à temperatura ambiente, pipeta 2,5 mililitros da mistura final na coluna e descartar o fluxo através. Em seguida, adicione três mililitros de água destilada à coluna e colete as nanopartículas em um frasco de vidro. Para medir o tamanho hidrodinâmico das nanopartículas de gálio-68, pipeta 60 microliters da amostra em um cuvette e realizar três medições dinâmicas de dispersão de luz por amostra.Para avaliar a estabilidade coloidal das nanopartículas de gálio-68, incubar 500 microliters de amostra em diferentes buffers a 37 graus Celsius para diferentes tempos, variando de zero a 24 horas. Nos horários selecionados, transfira 60 alíquotas de microliter para cuvetas e meça seu tamanho hidrodinâmico. Para obter um radiocromatograma de filtragem de gel, fracione a elução da coluna de exclusão de tamanho em 500 alíquotas de microliter durante a etapa de purificação da filtragem de gel.Em seguida, meça a radioatividade presente em cada alíquota usando um activimeter. Para determinar a estabilidade radioquímica, incubar as nanopartículas de gálio-68 no soro do rato por 30 minutos a 37 graus Celsius. Após a incubação, purifique as nanopartículas por ultrafiltração.Em seguida, meça a radioatividade presente nas nanopartículas e filtração. Dados de tamanho hidrodinâmico para as nanopartículas de gálio-68 revelaram uma distribuição de tamanho estreito e tamanho hidrodinâmico médio de 7,9 nanômetros. Medições de cinco sínteses diferentes provaram reprodutibilidade de método.O tamanho hidrodinâmico de nanopartículas de gálio-68 incubadas em diferentes mídias de zero a 24 horas não apresentou alterações significativas, o que significa que a amostra é estável em diferentes tampões e soros. Devido ao aquecimento rápido alcançado usando a tecnologia de micro-ondas, as nanopartículas apresentam tamanhos de núcleo ultra pequeno de cerca de quatro nanômetros. Imagens de microscopia eletrônica revelaram tamanhos homogêneos do núcleo e a ausência de agregação.O cromatograma de filtragem de gel de nanopartículas de gálio-68 mostra um pico de radioatividade principal correspondente às nanopartículas e um pico reduzido correspondente ao gálio-68 livre. O rendimento de radiolabeling foi de 92%, o que se traduz em uma atividade específica em relação a 7,1 gigabecquerel por milidolo de ferro. Um excelente valor longitudinal de 11,9 e um modesto valor de relaxamento de 22,9 foram obtidos para cinco sínteses de nanopartículas de gálio-68, produzindo uma razão média de 1,9, o que significa que as nanopartículas de gálio-68 são ideais para ressonância magnética ponderada por T1.Imagens fantasmas mr em diferentes concentrações de gálio-68 nanopartículas mostram um aumento na concentração de ferro e contraste positivo. Uma concentração crescente de ferro implica um aumento da concentração de gálio-68, e o sinal PET é cada vez mais intenso. O uso da tecnologia de micro-ondas permite a síntese reprodutível e rápida de nanopartículas de óxido de ferro para imagens multimodal.Após este procedimento, produzimos um rastreador que pode ser usado para imagens moleculares direcionadas com PET, T1 MRI ou abordagens híbridas. Após seu desenvolvimento, essa técnica abre caminho para os pesquisadores explorarem o uso de imagens moleculares híbridas em áreas como oncologia e doenças cardiovasculares. Não se esqueça que trabalhar com compostos radioativos pode ser extremamente perigoso, e precauções de radioproteção devem ser sempre tomadas durante a realização deste procedimento.

Research

JoVE Journal

Biology

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

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

Labeling hESCs and hMSCs with Iron Oxide Nanoparticles for Non-Invasive in vivo Tracking with MR Imaging (Video) | JoVE

Rotulagem e hESCs hMSCs com óxido de ferro nanopartículas para Não-invasiva em Rastreamento vivo com ressonância magnética

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

Biologia

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

In vitro Labeling of Human Embryonic Stem Cells for Magnetic Resonance Imaging (Video) | JoVE

Na rotulagem in vitro de células estaminais embrionárias humanas para Ressonância Magnética

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

Born Normalization for Fluorescence Optical Projection Tomography for Whole Heart Imaging

Born Normalization for Fluorescence Optical Projection Tomography for Whole Heart Imaging (Video) | JoVE

Normalização nascido para Tomografia Projeção de fluorescência óptica para imagens de todo o coração

Optical projection tomography is a three-dimensional imaging technique that has been recently introduced as an imaging tool primarily in developmental ...

Mesoscopic Fluorescence Tomography for In-vivo Imaging of Developing Drosophila

Mesoscopic Fluorescence Tomography for In-vivo Imaging of Developing Drosophila (Video) | JoVE

Mesoscópica de fluorescência para Tomografia In-vivo Imaging de desenvolvimento Drosophila</em

Visualizing  developing organ formation as well as progession and treatment of disease often  heavily relies on the ability to optically interrogate ...

Electron Spin Resonance Micro-imaging of Live Species for Oxygen Mapping

Electron Spin Resonance Micro-imaging of Live Species for Oxygen Mapping (Video) | JoVE

Ressonância paramagnética eletrônica Micro-imagem das Espécies ao vivo para o Mapeamento de oxigênio

This protocol describes an electron spin resonance (ESR) micro-imaging method for three-dimensional mapping of oxygen levels in the immediate environment ...

Quantifying Mixing using Magnetic Resonance Imaging

Quantifying Mixing using Magnetic Resonance Imaging (Video) | JoVE

Quantificar mistura usando Ressonância Magnética

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

Strategies for Optimization of Cryogenic Electron Tomography Data Acquisition

Strategies for Optimization of Cryogenic Electron Tomography Data Acquisition (Video) | JoVE

Estratégias de Otimização da Aquisição de Dados de Tomografia Eletrônica Criogênica

Cryogenic electron tomography (cryoET) is a powerful method to study the 3D structure of biological samples in a close-to-native state. Current ...

Imaging Replicative Domains in Ultrastructurally Preserved Chromatin by Electron Tomography

Imaging Replicative Domains in Ultrastructurally Preserved Chromatin by Electron Tomography (Video) | JoVE

Domínios replicativos de imagem em Cromatina Ultraestruturalmente Preservada por Tomografia Eletrônica

Principles of DNA folding in the cell nucleus and its dynamic transformations that occur during the fulfillment of basic genetic functions (transcription, ...

Quantitating Iron Transport Across the Mouse Placenta In Vivo Using Nonradioactive Iron Isotopes

Quantitating Iron Transport Across the Mouse Placenta In Vivo Using Nonradioactive Iron Isotopes (Video) | JoVE

Quantificando o transporte de ferro através da placenta de camundongo in vivo usando isótopos de ferro não radioativos

Iron is essential for maternal and fetal health during pregnancy, with approximately 1 g of iron needed in humans to sustain a healthy pregnancy. Fetal ...

Cryo-Electron Tomography Remote Data Collection and Subtomogram Averaging

Cryo-Electron Tomography Remote Data Collection and Subtomogram Averaging (Video) | JoVE

Coleta remota de dados de tomografia crio-elétron e média de subtomograma

Cryo-electron tomography (cryo-ET) has been gaining momentum in recent years, especially since the introduction of direct electron detectors, improved ...