Name: automation of a positron-emission tomography (pet) radiotracer synthesis protocol for clinical production
Uploaded: 2018-10-26T14:00:00
Duration: 10 min 20 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Automation of a Positron-emission Tomography PET Radiotracer Synthesis Protocol for Clinical Production at JoVE.com

دعمت هذا العمل تم في الجزء من المعهد الوطني للسرطان (R44 CA216539) ومؤسسة جامعة كاليفورنيا من منحة قدمتها رالف ودمدم مارجوري للمعهد دمدم جامعة كاليفورنيا "التصوير الجزيئي".

<ol>
	<li>Phelps, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positron+emission+tomography+provides+molecular+imaging+of+biological+processes.">Positron emission tomography provides molecular imaging of biological processes.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 97 (16), 9226-9233 (2000).</li><li>Kitson, S., Cuccurullo, V., Ciarmiello, A., Salvo, D., Mansi, L. <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+Positron+Emission+Tomography+(PET)+Imaging+in+Medicine:+Oncology,+Brain+Diseases+and+Cardiology.">Clinical Applications of Positron Emission Tomography (PET) Imaging in Medicine: Oncology, Brain Diseases and Cardiology.</a> Current Radiopharmaceuticalse. 2 (4), 224-253 (2009).</li><li>Sengupta, D., Pratx, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+metabolic+heterogeneity+in+cancer.">Imaging metabolic heterogeneity in cancer.</a> Molecular Cancer. 15, 4 (2016).</li><li>Rabinovich, B. A., Radu, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+Adoptive+Cell+Transfer+Based+Cancer+Immunotherapy.">Imaging Adoptive Cell Transfer Based Cancer Immunotherapy.</a> Current Pharmaceutical Biotechnology. 11 (6), 672-684 (2010).</li><li>Matthews, P. M., Rabiner, E. A., Passchier, J., Gunn, 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=Positron+emission+tomography+molecular+imaging+for+drug+development.">Positron emission tomography molecular imaging for drug development.</a> British Journal of Clinical Pharmacology. 73 (2), 175-186 (2012).</li><li>Hargreaves, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Role+of+Molecular+Imaging+in+Drug+Discovery+and+Development.">The Role of Molecular Imaging in Drug Discovery and Development.</a> Clinical Pharmacology &amp; Therapeutics. 83 (2), 349-353 (2008).</li><li>Keng, P. Y., Esterby, M., van Dam, R. M., Hsieh, C. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emerging+Technologies+for+Decentralized+Production+of+PET+Tracers.">Emerging Technologies for Decentralized Production of PET Tracers.</a> Positron Emission Tomography - Current Clinical and Research Aspects. , 153-182 (2012).</li><li>Lazari, M., Irribarren, J., Zhang, S., van Dam, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+temperatures+and+pressures+during+short+radiochemical+reactions.">Understanding temperatures and pressures during short radiochemical reactions.</a> Applied Radiation and Isotopes. , 82-91 (2016).</li><li>Lazari, 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=ELIXYS+-+a+fully+automated,+three-reactor+high-pressure+radiosynthesizer+for+development+and+routine+production+of+diverse+PET+tracers.">ELIXYS - a fully automated, three-reactor high-pressure radiosynthesizer for development and routine production of diverse PET tracers.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (EJNMMI) Research. 3 (1), 52 (2013).</li><li>Claggett, S. B., Quinn, K., Lazari, M., Esterby, J., Esterby, M., van Dam, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+paradigm+for+programming+and+controlling+automated+radiosynthesizer.">A new paradigm for programming and controlling automated radiosynthesizer.</a> Journal of Nuclear Medicine. 53 (suppl. 1), 1471-1471 (2012).</li><li>Claggett, S. B., Quinn, K. M., Lazari, M., Moore, M. D., van Dam, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simplified+programming+and+control+of+automated+radiosynthesizers+through+unit+operations.">Simplified programming and control of automated radiosynthesizers through unit operations.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (EJNMMI) Research. 3, 53 (2013).</li><li>Lazari, 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=Fully+Automated+Production+of+Diverse+18F-Labeled+PET+Tracers+on+the+ELIXYS+Multireactor+Radiosynthesizer+Without+Hardware+Modification.">Fully Automated Production of Diverse 18F-Labeled PET Tracers on the ELIXYS Multireactor Radiosynthesizer Without Hardware Modification.</a> Journal of Nuclear Medicine Technology. 42 (3), 203-210 (2014).</li><li>Lazari, 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=Fully-automated+synthesis+of+16&#946;-18F-fluoro-5&#945;-dihydrotestosterone+(FDHT)+on+the+ELIXYS+radiosynthesizer.">Fully-automated synthesis of 16&#946;-18F-fluoro-5&#945;-dihydrotestosterone (FDHT) on the ELIXYS radiosynthesizer.</a> Applied Radiation and Isotopes. 103, 9-14 (2015).</li><li>Collins, 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=Production+of+diverse+PET+probes+with+limited+resources:+24+18F-labeled+compounds+prepared+with+a+single+radiosynthesizer.">Production of diverse PET probes with limited resources: 24 18F-labeled compounds prepared with a single radiosynthesizer.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 114 (43), 11309-11314 (2017).</li><li>Drake, C., 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=Enzymatic+Radiofluorination+of+Biomolecules:+Development+and+Automation+of+Second+Generation+Prosthetic+on+ELIXYS+Radiosynthesizer.">Enzymatic Radiofluorination of Biomolecules: Development and Automation of Second Generation Prosthetic on ELIXYS Radiosynthesizer.</a> Journal of Nuclear Medicine. 58 (supplement 1), 1 (2017).</li><li>Gobbi, L. C., 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=Identification+of+Three+Novel+Radiotracers+for+Imaging+Aggregated+Tau+in+Alzheimer's+Disease+with+Positron+Emission+Tomography.">Identification of Three Novel Radiotracers for Imaging Aggregated Tau in Alzheimer's Disease with Positron Emission Tomography.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 60 (17), 7350-7370 (2017).</li><li>Ippisch, R., Maraglia, B., Sutcliffe, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+production+of+[18F]-F-Py-peptides.">Automated production of [18F]-F-Py-peptides.</a> Journal of Nuclear Medicine. 57, 275 (2016).</li><li>Chen, 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=AMG+580:+A+Novel+Small+Molecule+Phosphodiesterase+10A+(PDE10A)+Positron+Emission+Tomography+Tracer.">AMG 580: A Novel Small Molecule Phosphodiesterase 10A (PDE10A) Positron Emission Tomography Tracer.</a> Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 352 (2), 327-337 (2015).</li><li>Waldmann, C. 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=An+Automated+Multidose+Synthesis+of+the+Potentiometric+PET+Probe+4-[18F]Fluorobenzyl-Triphenylphosphonium+([18F]FBnTP).">An Automated Multidose Synthesis of the Potentiometric PET Probe 4-[18F]Fluorobenzyl-Triphenylphosphonium ([18F]FBnTP).</a> Molecular Imaging and Biology. 20 (2), 205-212 (2018).</li><li>Ravert, H. T., 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=An+improved+synthesis+of+the+radiolabeled+prostate-specific+membrane+antigen+inhibitor,+[18F]DCFPyL.">An improved synthesis of the radiolabeled prostate-specific membrane antigen inhibitor, [18F]DCFPyL.</a> Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals. 59 (11), 439-450 (2016).</li><li>Betthauser, T. 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=Characterization+of+the+radiosynthesis+and+purification+of+[18F]THK-5351,+a+PET+ligand+for+neurofibrillary+tau.">Characterization of the radiosynthesis and purification of [18F]THK-5351, a PET ligand for neurofibrillary tau.</a> Applied Radiation and Isotopes. 130, 230-237 (2017).</li><li>Shu, C. 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=Novel+PET+probes+specific+for+deoxycytidine+kinase.">Novel PET probes specific for deoxycytidine kinase.</a> Journal of Nuclear Medicine. 51 (7), 1092-1098 (2010).</li><li>Kim, 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=[18F]CFA+as+a+clinically+translatable+probe+for+PET+imaging+of+deoxycytidine+kinase+activity.">[18F]CFA as a clinically translatable probe for PET imaging of deoxycytidine kinase activity.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (15), 4027-4032 (2016).</li><li>Barrio, M. 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=Human+Biodistribution+and+Radiation+Dosimetry+of+18F-Clofarabine,+a+PET+Probe+Targeting+the+Deoxyribonucleoside+Salvage+Pathway.">Human Biodistribution and Radiation Dosimetry of 18F-Clofarabine, a PET Probe Targeting the Deoxyribonucleoside Salvage Pathway.</a> Journal of Nuclear Medicine. 58 (3), 374-378 (2017).</li></ol>

الحكام من جامعة كاليفورنيا قد ترخيص التكنولوجيا إلى صوفي التي اخترعها جيفري كولينز ومايكل "ر." فإن دام واتخذت الإنصاف في صوفي كجزء من الصفقة الترخيص. وعلاوة على ذلك، "ر." مايكل فإن دام هو مؤسس واستشاري لصوفي. تم استعراض شروط هذا الترتيب وأقرتها جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس وفقا لسياساته تضارب في المصالح. شوبف إريك كريستوفر دريك والموظفين والمساهمين في صوفي.

ويحدد هذا البروتوكول الخطوات الأساسية التي ينبغي اتخاذها عند أتمتة بروتوكول توليف يدوي لتحقيق إنتاج صياغة الراسم الصف السريرية. ويتمثل في دورة التنمية برمتها، بما في ذلك تطوير مراقبة الجودة، راديوتراسير [18و] فرنكات الجماعة المالية الأفريقية (لتصوير نشاط dCK). تم إيلاء اهتمام خاص لتعديل التجميع الآلي لضمان ملاءمتها للتتبع للاستخدام السريري. التوليف ويستتبع العمليات الأساسية مثل التنشيط [18و] فلوريد، راديوفلورينيشن جزيء السلائف وتنقية خرطوشة المتوسطة، وإزالة حماية المجموعة، وشبه محضرة تنقية [هبلك] وصياغة للحقن. وتشمل هذه العمليات الأساسية مرجع قياسي غير كافية لتوليف للغالبية العظمى من تتبع 18المسمى و الحيوانات الأليفة.
أثناء تصميم التقرير التوليفي، اختيار الكواشف وضمان الجودة أهمية خاصة للاستخدام السريري. ضمان البرمجة الصحيح والسليم اتصالات عن طريق إجراء توليف صورية (المذيبات فقط) لا بد من القضاء على أخطاء غير متوقعة عند إجراء عملية التوليف مع النشاط الإشعاعي. أمثلية الأداء التوليف اللاحقة (المذيبات ووحدات التخزين، والمبالغ، ودرجات الحرارة، أوقات رد الفعل وظروف تنقية) يعتمد على التتبع الحيوانات الأليفة محددة في مجال التنمية. خلال هذه التجارب، أن أشرق التركيز بصفة خاصة على نقاء المنتج النهائي الذي يمكن أن يتحقق، الكيميائية والكيمياء الإشعاعية كهذه يجب أن تلبي المتطلبات الصارمة للاستخدام السريري. توليفة موثوق بها وتنتج منتج نقي في مردود نشاط أقل ولكنها كافية يفضل عادة خلال عملية أعلى غلة أن ينطوي على خطر أن تفشل بشكل متقطع. بمجرد تم التوليف الأمثل على نحو كاف، يحتاج العملية النهائية للخضوع لاختبارات التحقق من الصحة (متطلبات تنظيمية) لضمان ملاءمة السريرية. ثم يمكن استخدام أسلوب التوليف المصادق عليها لإنتاج الحيوانات الأليفة التتبع للاستخدام السريري. عند تجميع الراسم الحيوانات الأليفة وفقا لأسلوب تم التحقق من صحتها، ينبغي اتباع إجراءات التشغيل الموحدة جيدا. لضمان الامتثال، تمت برمجة البرنامج أن يكون المشغل تأكيد الانتهاء من الخطوات الرئيسية عن طريق قائمة تشغيل مسبقاً بعد النقر فوق تشغيل لبدء التوليف. بينما سوف تؤدي النظام التوليف بطريقة إليه، خطوة التنقية تتطلب تدخل يدوي. المشغل يجب، لذلك، عن كثب مراقبة الشاشة الكروماتوغرافي أثناء الخطوة تنقية [هبلك]، وإدخال يدوياً في الوقت الحقيقي عندما لبدء وإيقاف جمع الكسر الناتج.
ضمن جهودنا الأتمتة والتحسين لتوليف فرنكات الجماعة المالية الأفريقية [18و]، يمكننا تبسيط طريقة تنقية [هبلك] شبه محضرة من خليط المنتج باستخدام نظام المذيبات حقن يتألف من حل خلات الأمونيوم و EtOH ; لدينا الطريقة السابقة يتطلب خطوة إضافية لتبادل المذيب بعد تنقية16. عملية صياغة اللاحقة، وبالتالي، يحتاج فقط إلى خفض محتوى EtOH الكسر التي تم جمعها المستويات المسموح بها، وضمان لها isotonicity، اللذين يمكن أن ينجزه تمييع. الخطوة صياغة أجرى باستخدام برنامج ثان يتألف من عملية صياغة وحدة واحدة للسماح إضافات حجم متغير من كلوريد الصوديوم-حلول للمنتج المنقي الكسر عن طريق وضع الوحدة النمطية لحساب المتغير وحدة التخزين التي تم الحصول عليها بعد تنقية [هبلك]. إذا تم تعيين حجم الكسر المنتج التي تم جمعها تكون ثابتة بدلاً من ذلك، يمكن إدراج عملية صياغة وحدة في برنامج توليف الرئيسية، وتجنب الحاجة إلى برنامج مستقل. سيكون نهج بديل لتجنب التدخل اليدوي استخدام الوظائف الكاملة لوضع الوحدة النمطية (مثلاً، يضعف الراسم تنقية المياه، اعتراض على كارتريدج استخراج الصلبة-المرحلة C18، غسله، الوتي أنه مع وجود حجم ثابت من EtOH ، وأخيراً، تمييع بحجم ثابت من المياه المالحة).
هذه التقنية المقدمة هنا لأتمتة والتحقق من صحة بروتوكول توليف للاستخدام السريري المقصود أن تكون عامة جداً. عن طريق اختيار راديوسينثيسيزير (أليكسيس)، يمكن الآلي طائفة واسعة من التوليفات والتحقق من صحتها. وهذا يشمل معقدة 3-وعاء التوليفات، أو التوليفات التي تنطوي على درجات حرارة عالية للمذيبات المتطايرة. ويمكن تحقيق الاستفادة المثلى من توليفة بتغيير المعلمات للبرنامج. المزج سمات لرصد تأثير التغييرات، مثل أوعية التفاعل لإزالة عينات لتحليل TLC إذاعة أو راديو-[هبلك] لتحديد المواقع. ومع ذلك، دون تعديلات النظام، النظام لا تسمح حاليا للتعامل مع وحدات التخزين كاشف منخفضة جداً (~ 5-20 ميليلتر) أو تقطير المنتجات الوسيطة أو المعالجة [18و] ألف، 68Ga، أو راديوميتالس أخرى. إذا كان التجميع اليدوي الآلي يحتوي على مثل هذه الخطوات، وأنها لا يمكن التحايل عليها، التشغيل الآلي للمكاتب والتحقق من صحة مع منصة راديوسينثيسيزير أخرى قد تكون مناسبة.
على الرغم من أن هذا العمل قد ركز على تطوير بروتوكول للإنتاج الآلي [18و] فرنكات الجماعة المالية الأفريقية للاستخدام السريري، توليف كثيرة تتبع الحيوانات الأليفة الأخرى يمكن الآلي بطريقة مناسبة لإنتاج السريرية، عقب نفس المنطق و أساليب. وباتباع الطريقة المعروضة هنا، نحن تكيفت أيضا توليف الآلي 9-(4-[18و] مخفضات-3-[هيدروكسيميثيل] بوتيل) جوانين ([18و] فهبج) والتحقق من أنها للاستخدام السريري. بروتوكولات إنشاء المستخدم يمكن تحميلها وتنزيلها من "الشبكة التحقيق صوفي"، وإنشاء بوابة على الإنترنت لتبادل البرامج التوليف والمرتبطة بها الوثائق بين مواقع مختلفة راديوفارماسي27. هذا يمكن تفادي ازدواجية الجهود في المجتمع وتيسير متعدد مركز الدراسات السريرية التي تشمل تصوير الحيوانات الأليفة.

يمكن تصور مجموعة متزايدة من الأهداف البيولوجية بشكل حيوي في المعيشة لمواضيع عن طريق أسلوب التصوير الجزيئي التنسيقي توفر الحيوانات الأليفة في فيفو فحوصات محددة من العمليات البيولوجية والكيميائية الحيوية والدوائية باستخدام راديوتراسيرس محددة (جزيئات المسمى مع بوزيترون انبعاث النويدات المشعة) التي يتم ضخها في هذا الموضوع قبل التصوير1. زيادة استخدام الحيوانات الأليفة لدراسة طائفة واسعة من هذه العمليات في العلوم الأساسية والبحوث السريرية2،،من34، وفي اكتشاف وتنمية، والاستخدام السريري للمخدرات في رعاية المرضى5، 6، يؤدي إلى تزايد طلب على مختلف راديوتراسيرس7،8. لتجنب التعرض للإشعاع راديوتشيميست ولضمان إنتاج استنساخه من تتبع هذه لم تدم طويلاً، عادة ما يتم تصنيعها باستخدام راديوسينثيسيزير الآلي داخل خلية "ساخنة". راديوسينثيسيزيرس الأخيرة استخدام بنية التخلص منها-كاسيت/طقم لتبسيط مهمة الامتثال لتصنيع السريرية الصف مع توفير المرونة اللازمة لإعداد أنواع متعددة من راديوتراسيرس ببساطة بمبادلة خارج أشرطة9 . ومع ذلك، في المراحل الإكلينيكية الأولى، عادة ما تكون هناك لا أشرطة الكاسيت/مجموعات المتاحة تجارياً لأداء راديوسينثيسيس الآلي؛ ونتيجة لذلك، مرافق تصنيع المخدرات الحيوانات الأليفة النضال من أجل تخصيص أنظمة لتنفيذ قدرات الإنتاج الراسم المركب-الصف في إطار زمني مناسب وبتكلفة معقولة. وهكذا، تم وضع راديوسينثيسيزيرس التي تجمع بين العمارة كاسيت/طقم مع ميزات لتسهيل التنمية والاستغلال الأمثل لتتبع.
فليكس/شيم أليكسيس (أليكسيس) مثال راديوسينثيسيزير المستندة إلى كاسيت مرنة مع واسعة الكاشف، والمذيبات، ورد فعل درجة حرارة توافق10. ثلاثة أوعية التفاعل ويستخدم إليه روبوتية لتكوين بشكل حيوي في مسار السائل حسبما تقتضيه أي بروتوكول خاص توليف11. يسمح برنامج المزج بإنشاء برامج توليف (تسلسل) لتتبع مختلف عن طريق سحب وإسقاط وحدة عمليات مثل فخ النظائر، و النظائر الوت، إضافة كاشف، تتفاعل، و تتبخر12. وقد كل عملية وحدة مجموعة متنوعة من المعلمات القابلة للبرمجة المتاحة للمشغل، مثل المدةأو درجة الحرارةأو غاز خامل يقود الضغط (الضغط). عن طريق فهم طبيعة كل عملية الوحدة، يمكن يسهل ترجمتها إلى سلسلة عمليات وحدة توليف يدوي وعندئذ تعديلها أثناء الاستفادة المثلى من البروتوكول13. في تركيبة مع وحدة أليكسيس الصرفة/النموذج، يمكن أيضا تنفيذ النظام المتكامل تنقية الآلي ووضع التتبع الحيوانات الأليفة. باستخدام هذا راديوسينثيسيزير، سابقا أبلغنا التجميع الآلي 24 مختلفة 18المسمى و تتبع ومجموعات الاصطناعية11،14،،من1516، كما كذلك راديوفلورينيشن الانزيمية الآلي للجزيئات الحيوية17، بمجرد تغيير الكواشف وعدم تكوين النظام. الآخرين قد أظهرت التجميع الآلي [18و] RO6958948 لتصوير تاو neurofibrillary التشابك18، التجميع الآلي مجموعة الاصطناعية [18و] و-Py-عوامل الإنتاج مع العلامات اللاحقة من الببتيدات19 ، وتوليف الآلي [18و] AM580 لتصوير فوسفوديستريس 10a (PDE10A)20. وعلاوة على ذلك، العديد من المجموعات قد أظهرت إنتاج مواد استشفاف مناسبة للاستخدام السريري، بما في ذلك 4-[18و] فلوروبينزيل-تريفينيلفوسفونيوم ([18و] فبنتب) لتصوير غشاء الميتوكوندريا المحتملة21، [ 18 دكفبيل و] للتصوير من غشاء البروستات محددة مستضد (بسمة)22، و [18و] THK-5351 لتصوير تاو23.
في هذه الورقة، ونحن نستخدم تجربتنا مع [18و] فرنكات الجماعة المالية الأفريقية لتوضيح كيفية إجراء راديوسينثيتيك يدوي يمكن مستقيم وسرعة ترجمتها إلى توليف الآلي مناسبة للإنتاج الروتينية المركب المبادئ التوجيهية التالية. التتبع [18و] فرنكات الجماعة المالية الأفريقية تم تصميمه من أجل تصوير نشاط dCK. راديوسينثيسيس دليل من [18و] ووصف فرنكات الجماعة المالية الأفريقية أصلاً شو et al. 24 كإجراء باستخدام سفينتين تابعتين لرد الفعل وتنقية خرطوشة المتوسطة والسليكا وتنقية [هبلك] نهائي خطوة (انظر المواد التكميلية، القسم 1 لمزيد من التفاصيل). الأخيرة في المختبر ، والدراسات السريرية أظهرت خصوصية استثنائية من هذا التتبع إلى dCK، وقد أظهرت الدراسات الأولى في الإنسان مواتية بيوديستريبوتيون25. وهناك مصلحة مباشرة في نطاق أوسع الدراسات السريرية لتأكيد الحساسية [18و] "الحيوانات الأليفة فرنكات الجماعة المالية الأفريقية" للتغيرات في نشاط dCK ومصلحة طويلة الأجل في مجال التطبيقات السريرية المحتملة لهذا التتبع26. وقد يكون العلامات البيولوجية مفيدة للعلاجات التي تؤدي إلى تنشيط خلايا تي، والحث على ضرر الحمض النووي، أو الاعتماد على برودروجس النظير نوكليوزيد dCK-تعتمد على. [18و] وخاصة فرنكات الجماعة المالية الأفريقية قد تمكين التكوين الطبقي للمرضى لاستجابة محتملة للعلاج مع كلوفارابيني. [18و] فرنك الاتحاد المالي الأفريقي قد تيسر أيضا في دراسة وتطوير مثبطات dCK التي تتقدم نحو التجارب السريرية. منذ تقليديا تم توليفها هذا التتبع يدوياً، النهوض بكل من هذه الدراسات يتطلب توليفة موثوقة، الآلي [18و] فرنكات الجماعة المالية الأفريقية مناسبة للاستخدام السريري.
على الرغم من أننا ذكرت سابقا توليف الآلي [18و] فرنكات الجماعة المالية الأفريقية للدراسات الإكلينيكية16، هذا البروتوكول يبني المزيد من هذه الجهود، ويصف التعديلات الإضافية اللازمة لإنتاج السريرية لهذا التتبع، بما في ذلك إدماج مؤتمتة بالكامل--تنقية وصياغة، وبروتوكول التحقق من الصحة، واختبارات مراقبة الجودة. الإجراءات العامة الموضحة هنا لا تقتصر على وضع توليف الآلي ومناسبة سريرياً [18و] فرنكات الجماعة المالية الأفريقية ولكن يمكن أن يعمم بطريقة مباشرة لتطوير الآلي التوليفات مناسبة للاستخدام السريري للآخر راديوتراسيرس المسمى بالفلور-18.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>ELIXYS FLEX/CHEM</td>
			<td>Sofie (Culver City, CA, USA)</td>
			<td>1010001</td>
			<td>Radiosynthesizer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Radiosynthesizer cassette</td>
			<td>Sofie (Culver City, CA, USA)</td>
			<td>1861030400</td>
			<td>Cassette for ELIXYS FLEX/CHEM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ELIXYS PURE/FORM</td>
			<td>Sofie (Culver City, CA, USA)</td>
			<td>1510001</td>
			<td>Radiosynthesizer purification module</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>[O-18]H2O</td>
			<td>IBA RadioPharma Solutions (Reston, VA, USA)</td>
			<td>IBA.SP.065</td>
			<td>&#62;90% isotopic purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>[F-18]fluoride in [O-18]H2O</td>
			<td>UCLA</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Produced in a cyclotron (RDS-112; Siemens; Knoxville, TN, USA) by the (p,n) reaction of [O-18]H2O. Bombardment at 11 MeV using a 1 mL tantalum target with havar foil.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deionized water</td>
			<td>UCLA</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Purified to 18 M&#937; and passed through 0.1 &#181;m filter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile (MeCN)</td>
			<td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)</td>
			<td>271004</td>
			<td>Anhydrous, 99.8%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol (EtOH)</td>
			<td>Decon Laboratories, Inc. (King of Prussia, PA, USA)</td>
			<td>2701</td>
			<td>Anhydrous, 200 proof</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide (NaOH) solution</td>
			<td>Merck (Burlington, MA, USA)</td>
			<td>1.09137.1000</td>
			<td>1M solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid (HCl) solution</td>
			<td>Fisher Chemical (Hampton, NH, USA)</td>
			<td>SA48-500</td>
			<td>1M solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl acetate (EtAc)</td>
			<td>Fisher Chemical (Hampton, NH, USA)</td>
			<td>E195SK-4</td>
			<td>HPLC grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride (NaCl)</td>
			<td>Fisher Chemical (Hampton, NH, USA)</td>
			<td>S-640-500</td>
			<td>USP grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium acetate</td>
			<td>Fisher Chemical (Hampton, NH, USA)</td>
			<td>A639-500</td>
			<td>HPLC grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium carbonate (K2CO3)</td>
			<td>Fisher Chemical (Hampton, NH, USA)</td>
			<td>P-208-500</td>
			<td>Certified ACS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CFA precursor</td>
			<td>CalChem Synthesis (San Diego, CA, USA)</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Custom synthesis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryptand 222 (K222; Kryptofix 2.2.2)</td>
			<td>ABX Advanced Biochemical Compounds (Radeberg, Germany)</td>
			<td>800.1000</td>
			<td>&#62;99%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride (NaCl) solution (saline)</td>
			<td>Hospira (Lake Forest, IL, USA)</td>
			<td>0409-4888-02</td>
			<td>0.9%, for injection, USP grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silica cartridge</td>
			<td>Waters (Milford, MA, USA)</td>
			<td>WAT051900</td>
			<td>Sep-pak Classic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quaternary methylammonium (QMA) cartridge</td>
			<td>Waters (Milford, MA, USA)</td>
			<td>WAT023525</td>
			<td>Sep-pak Light Plus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile syringe filter (0.22 &#181;m)</td>
			<td>Millipore Sigma (Burlington, MA, USA)</td>
			<td>SLGSV255F</td>
			<td>Millex-GV</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass V-vial (5 mL)</td>
			<td>Wheaton (Millville, NJ)</td>
			<td>W986259NG</td>
			<td>Used for reaction vessels</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Septa</td>
			<td>Wheaton (Millville, NJ)</td>
			<td>224100-072</td>
			<td>Used for reagent vials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Crimp cap</td>
			<td>Wheaton (Millville, NJ)</td>
			<td>224177-01</td>
			<td>Used for reagent vials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amber serum vial (2 mL)</td>
			<td>Voigt (Lawrence, KS, USA)</td>
			<td>62413P-2</td>
			<td>Used for reagent vials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic stir bar</td>
			<td>Fisher Scientific (Hampton, NH, USA)</td>
			<td>14-513-65</td>
			<td>Used for reaction vessels</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

automation of a positron-emission tomography (pet) radiotracer synthesis protocol for clinical production

تنمية جديدة انبعاث البوزيترون الطبقي (PET) تتبع هو تمكين الباحثين والأطباء لصورة مجموعة كبيرة ومتزايدة من الأهداف البيولوجية، والعمليات. ومع ذلك، ينشئ العدد المتزايد لتتبع مختلف التحديات لإنتاجها في راديوفارماسيس. بينما تاريخيا كان عمليا تكريس تكوين مخصص راديوسينثيسيزير والخلايا الساخنة لإنتاج كل التتبع الفردية المتكررة، أصبح من الضروري تغيير سير العمل هذا. راديوسينثيسيزيرس التجارية الأخيرة استناداً إلى الأشرطة/مجموعات المتاح لكل متتبع تبسيط إنتاج تتبع متعددة مع مجموعة واحدة من المعدات من خلال القضاء على الحاجة إلى التعديلات الخاصة بالتتبع المخصصة. وعلاوة على ذلك، بعض من هذه راديوسينثيسيزيرس تمكين المشغل لتطوير وتحسين البروتوكولات التوليف الخاصة بهم بالإضافة إلى شراء مجموعات المتاحة تجارياً. في هذا البروتوكول، وصف الإجراء العام لكيف يمكن التوليف اليدوي للحيوانات الأليفة جديدة التتبع الآلي على واحد من هذه راديوسينثيسيزيرس، والتحقق من صحتها لإنتاج تتبع السريرية الصف. على سبيل مثال، نحن نستخدم راديوسينثيسيزير أليكسيس، أداة مرنة تستند إلى كاسيت الكيمياء الإشعاعية التي يمكن أن تدعم كل جهود التنمية الراسم الحيوانات الأليفة، فضلا عن تصنيع التحقيق السريرية الروتينية على نفس النظام، لإنتاج [18و] كلوفارابيني ([ 18 و [فرنكات الجماعة المالية الأفريقية)، الراسم الحيوانات الأليفة قياس نشاط إنزيم في فيفو ديوكسيسيتيديني كيناز (dCK). ترجمة توليف يدوي ينطوي على كسر البروتوكول الاصطناعية في عمليات الكيمياء الإشعاعية الأساسية ثم يتم ترجمتها إلى بديهية الكيمياء "وحدة عمليات" بدعم من البرنامج المزج. هذه العمليات يمكن ثم سرعة تحويلها إلى برنامج تجميع الآلي عن طريق تجميع باستخدام واجهة السحب والإفلات. بعد اختبار الأساسية، قد تتطلب عملية التوليف وتنقية الأمثل لتحقيق المردود المنشود والنقاء. حالما يتحقق الأداء المطلوب، يتم التحقق من صحة من التوليف لتحديد صلاحيتها لإنتاج راديوتراسير للاستخدام السريري.

طريقة لأتمتة الإنتاج [18و] ووضعت فرنكات الجماعة المالية الأفريقية وتم توليفها ثلاث دفعات التحقق من الصحة. التوليف وتنقيتها، وصياغة [18و] فرنكات الجماعة المالية الأفريقية قد تحقق في 90 ± دقيقة 5 (n = 3) وكان العائد الكيمياء الإشعاعية غير تسوس تصحيح 8.0 ± 1.4% (n = 3). وكانت عائدات النشاط تشغيل ثلاثة 3.24 جبق و 2.83 جبق و 3.12 جبق، بدءاً من 34.3 جبق وجبق 41.8 41.1 جبق، على التوالي. الصيغ التي تم الحصول عليها [18و] فرنكات الجماعة المالية الأفريقية مرت جميع اختبارات مراقبة الجودة (الجدول 1). البروتوكول الآلي يستخدم حاليا لإنتاج السريرية الصف [18و] فرنكات الجماعة المالية الأفريقية لدعم التجارب السريرية.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>بيانات مراقبة الجودة</td>
			<td rowspan="2">التحقق من صحة تشغيل 1</td>
			<td rowspan="2">التحقق من صحة تشغيل 2</td>
			<td rowspan="2">التحقق من صحة تشغيل 3</td>
		</tr>
<tr>
<td>[شرط "تمرير"]</td>
		</tr>
<tr>
<td>المظهر</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
		</tr>
<tr>
<td>[واضحة، عديم اللون، وخالية من الجسيمات]</td>
		</tr>
<tr>
<td>تركيز النشاط الإشعاعي في ايوس</td>
			<td rowspan="2">مبق 213/mL</td>
			<td rowspan="2">مبق 210/mL</td>
			<td rowspan="2">مبق 180/mL</td>
		</tr>
<tr>
<td>[≤ 740 مليلتر مبق @ ايوس]</td>
		</tr>
<tr>
<td>الأس الهيدروجيني</td>
			<td rowspan="2">6</td>
			<td rowspan="2">5.8</td>
			<td rowspan="2">6</td>
		</tr>
<tr>
<td>[5.0-8.0]</td>
		</tr>
<tr>
<td>فترة نصف العمر</td>
			<td rowspan="2">115 دقيقة</td>
			<td rowspan="2">108 دقيقة</td>
			<td rowspan="2">112 دقيقة</td>
		</tr>
<tr>
<td>[105-115 دقيقة]</td>
		</tr>
<tr>
<td>نقاء الكيمياء الإشعاعية</td>
			<td rowspan="2">99 ٪</td>
			<td rowspan="2">99 ٪</td>
			<td rowspan="2">99 ٪</td>
		</tr>
<tr>
<td>[> 95%]</td>
		</tr>
<tr>
<td>الهوية الكيمياء الإشعاعية بالوقت الاستبقاء النسبي (RRT)</td>
			<td rowspan="2">1.01</td>
			<td rowspan="2">1.01</td>
			<td rowspan="2">1.01</td>
		</tr>
<tr>
<td>[1.00 < محكمة مراجعة شؤون اللاجئين < 1.10]</td>
		</tr>
<tr>
<td>النشاط المولى</td>
			<td rowspan="2">جبق 314/µmol</td>
			<td rowspan="2">> 370 جبق/µmol</td>
			<td rowspan="2">> 370 جبق/µmol</td>
		</tr>
<tr>
<td>[≥ 3.7 جبق/µmol]</td>
		</tr>
<tr>
<td>الكتلة الإجمالية الناقل في المنتج النهائي</td>
			<td rowspan="2">3.1 ميكروغرام</td>
			<td rowspan="2">< 1 ميكروغرام</td>
			<td rowspan="2">< 1 ميكروغرام</td>
		</tr>
<tr>
<td>[≤ 50 ميكروغرام/الجرعة]</td>
		</tr>
<tr>
<td>كتلة مجموع الشوائب في المنتج النهائي</td>
			<td rowspan="2">وفيات المواليد</td>
			<td rowspan="2">وفيات المواليد</td>
			<td rowspan="2">وفيات المواليد</td>
		</tr>
<tr>
<td>[≤ 1 ميكروغرام/جرعة]</td>
		</tr>
<tr>
<td>الحجم الأقصى المسموح به حقن استناداً إلى الناقل الكلي الشامل ≤ 50 ميكروغرام/الجرعة شوائب المجموع الشامل ≤ 1 ميكروغرام/الجرعة</td>
			<td>الدفعي بالكامل</td>
			<td>الدفعي بالكامل</td>
			<td>الدفعي بالكامل</td>
		</tr>
<tr>
<td>المتبقية EtOH المحتوى بواسطة GC</td>
			<td rowspan="2">8.90%</td>
			<td rowspan="2">9.50%</td>
			<td rowspan="2">9.60%</td>
		</tr>
<tr>
<td>[≤ 10%]</td>
		</tr>
<tr>
<td>المتبقية EtOAc المحتوى بواسطة GC</td>
			<td rowspan="2">< 1 جزء في المليون</td>
			<td rowspan="2">< 1 جزء في المليون</td>
			<td rowspan="2">< 1 جزء في المليون</td>
		</tr>
<tr>
<td>[≤ 5000 جزء في المليون]</td>
		</tr>
<tr>
<td>المحتوى ميكن المتبقية بواسطة GC</td>
			<td rowspan="2">< 1 جزء في المليون</td>
			<td rowspan="2">< 1 جزء في المليون</td>
			<td rowspan="2">< 1 جزء في المليون</td>
		</tr>
<tr>
<td>[≤ 410 ppm]</td>
		</tr>
<tr>
<td>K222 المتبقية من اختبار الألوان الموضعية</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
		</tr>
<tr>
<td>[< 50 ميكروغرام/مل]</td>
		</tr>
<tr>
<td>اختبار سلامة غشاء التصفية</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
		</tr>
<tr>
<td>[فقاعة psi 50 ≥ نقطة]</td>
		</tr>
<tr>
<td>اندوتوكسينس البكتيرية</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
		</tr>
<tr>
<td>[≤ 175 دفعة/الاتحاد الأوروبي]</td>
		</tr>
<tr>
<td>نقاء راديونوكليديك طريق مطيافية أشعة غاما</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
		</tr>
<tr>
<td>[> 99.5%]</td>
		</tr>
<tr>
<td>العقم</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
			<td rowspan="2">تمرير</td>
		</tr>
<tr>
<td>[تلبية متطلبات جامعة جنوب المحيط الهادئ < 71 >]</td>
		</tr>
</tbody></table>الجدول 1: ملخص لثلاث دفعات من التحقق من صحة بيانات اختبار مراقبة الجودة (QC). توسعة = نهاية القصف؛ ايوس = نهاية التوليف؛ ND = غير المكتشفة.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig1.jpg"> رقم 1: مخطط راديوسينثيسيس فرنكات الجماعة المالية الأفريقية [18و]. MMT = مونوميثوكسيتريتيل. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig2.jpg"> رقم 2: ترجمة توليف يدوي إلى تسلسل الآلي لعمليات الوحدة. (أ) هذا الفريق يعطي لمحة عامة عن الخطوات رفيعة المستوى في التوليف اليدوي [18و] فرنكات الجماعة المالية الأفريقية. (ب) هذا الفريق يوضح الإجراءات الأساسية اللازمة لأداء كل خطوة من الخطوات رفيعة المستوى. (ج) يتم عرض عمليات الوحدة الخاصة راديوسينثيسيزير المستخدمة لتنفيذ الإجراءات الأساسية كبطاقات. كل عملية وحدة لديها المجموعة قيم المعلمة (تظهر كما أكد) التي تم تكوينها من خلال البرنامج. التدوين "R1" و "R2" تشير إلى أوعية التفاعل #1 و #2، على التوالي. يتم تعريف الكواشف تناظر الأرقام الكاشف في الشكل 4. يتم حفظ تسلسل سلسلة عمليات وحدة وينفذها البرنامج القيام بالتجميع الآلي. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig3.jpg"> الشكل 3: لقطة واجهة البرنامج راديوسينثيسيزير (أليكسيس) إنشاء برنامج توليف. يتم وضع وحدة العمليات بالترتيب المرغوب في شريط مصور باستخدام واجهة السحب والإفلات. في هذه الصورة، يتم تحديد عملية وحدة الرد ، وتظهر قيم المعلمة للتحرير في الجزء الرئيسي من الشاشة. في هذا المثال، ستنفذ رد فعل الفلورة في وعاء التفاعل #1 (مختومة) عند 120 درجة مئوية لمدة 10 دقائق مع التحريك النشط. تبريد السفينة إلى 35 درجة مئوية في بعد انقضاء وقت رد الفعل. وترد تفاصيل من قيم المعلمات التي يمكن برمجتها لعمليات أخرى للوحدة في المواد التكميلية، الباب 3. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig3large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig4.jpg"> الشكل 4: لقطة للشاشة تكوين كاشف. للتسلسل توليف [18و] فرنكات الجماعة المالية الأفريقية، يتم تحميلها جميع الكواشف في الكاسيت المتاح #1، الذي يظهر مميزاً في مجال اختيار العنصر. لتوليف فرنكات الجماعة المالية الأفريقية [18و] الموصوفة هنا، الوينت mg 1.0 ك2CO3 + 5.0 ملغ K222 في 0.4 مل ح2O/0.5 مل من ميكن، السلائف 6 مغ سلائف فرنكات الجماعة المالية الأفريقية في 0.6 مل ميكن، و المرحلة المحمول [هبلك] 85:15 v خلات الأمونيوم 25 مم/v: الإيثانول. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig4large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig5.jpg"> الشكل 5: إنشاء راديوسينثيسيزير لتركيب [18و] فرنكات الجماعة المالية الأفريقية. (أ) هذا تخطيطي إظهار مسارات السوائل كاسيت واتصالات لخراطيش والاتصال لنقل المنتج النهائي الخام من الوحدة النمطية راديوسينثيسيس إلى وحدة تنقية/الصياغة. (يتم التحكم كلتا الوحدتين مع واجهة واحدة على جهاز الكمبيوتر والبرمجيات). (ب) هذا صورة فوتوغرافية راديوسينثيسيزير داخل خلية ساخنة بعد إعداد لتوليف فرنكات الجماعة المالية الأفريقية [18و]. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig5large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig6.jpg"> رقم 6: لقطة واجهة التحكم وحدة تنقية/وضع- يتم الوصول إلى هذه الشاشة بالمشغل للتحكم يدوياً في النظم الفرعية [هبلك] وصياغة أثناء الإعداد التوليف. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig6large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig7.jpg"> رقم 7: شاشة قائمة ما قبل التشغيل- المشغل بإدخال الرقم التسلسلي للأشرطة المثبتة في النظام ويجب التحقق من كل عنصر لضمان تم تكوين النظام بشكل صحيح وإعداده للتقرير التوليفي. وبالإضافة إلى هذه الأقسام، يتم مطالبة المشغل أيضا اسماً ووصفاً للتوليف (القسم 1) تشغيل والكثير أرقام لكل الكواشف المستخدمة (القسم 2) وهو طلب للتحقق من جميع المفاعلات تغذيات الفيديو تعمل بشكل صحيح (المادة 6). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig7large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig8.jpg"> الشكل 8: لقطة شاشة لبرنامج راديوسينثيسيزير أثناء تشغيل تسلسل توليف فرنكات الجماعة المالية الأفريقية [18و]. يعرض البرنامج بالترتيب لعمليات الوحدة في منطقة شريط الصور. العمليات المنجزة اللون الرمادي وأبرزت في الأبيض وهو أبرز العملية الحالية في الرمادي، والعمليات القادمة تظهر باللون الرمادي الداكن. منطقة وسط الشاشة يظهر حالة العملية وحدة نشطة، بما في ذلك يتم تنفيذ الأمر الفرعي فيها، فضلا عن حالة النظام الحالي (مفاعل تغذيات الفيديو وبيانات الاستشعار). هذا الرد خاص العملية وحدة هو رد فعل الفلورة. في مجال درجة الحرارة ، درجة حرارة المفاعل الحالي يظهر بجوار درجة الحرارة المستهدفة (المبرمجة). أدناه، وهذا مجال النشاط يعرض القيم استشعار الإشعاعات من ثلاثة أجهزة الاستشعار المقترن بالخطوة رد فعل. وأخيراً، أظهر شريط فيديو آر على اليسار عرض لايف القنينة المفاعل. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig8large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58428/58428fig9.jpg"> الشكل 9: لقطة واجهة المستخدم راديوسينثيسيزير أثناء تشغيل تشغيل وحدة تنقية خلال التوليف [18و] فرنكات الجماعة المالية الأفريقية. كشف "الأشعة فوق البنفسجية" والإشعاع للكشف عن النواتج لوحدة تنقية/صياغة يتم عرضها في الرسم البياني المركزية في الوقت الحقيقي. وترد تعليقات إضافية من أجهزة الكشف ومضخة [هبلك] على الجانب الأيمن من الشاشة. يجمع المشغل ذروة المنتج عن طريق تحديد المنتج مؤقتاً عندما تبدأ الذروة لتظهر وثم التبديل إلى النفايات بعد أن شهدت ذروة كاملة. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58428/58428fig9large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>

Watch this Scientific Journal Video about Automation of a Positron-emission Tomography PET Radiotracer Synthesis Protocol for Clinical Production at JoVE.com

Automation of a Positron-emission Tomography PET Radiotracer Synthesis Protocol for Clinical Production

انبعاث البوزيترون الطبقي (PET) مواقع التصوير التي تشارك في عدة محاكمات البحوث السريرية المبكرة بحاجة إلى قدرات التصنيع راديوتراسير قوية وتنوعاً. استخدام radiotracer [18و] كلوفارابيني كمثال على ذلك، نحن لتوضيح كيفية أتمتة توليف راديوتراسير استخدام راديوسينثيسيزير مرنة، والمستندة إلى كاسيت والتحقق من صحة التقرير التوليفي للاستخدام السريري.

التشغيل الآلي لانبعاث البوزيترون الطبقي (PET) Radiotracer التوليف بروتوكول للإنتاج السريرية

The development of new positron-emission tomography (PET) tracers is enabling researchers and clinicians to image an increasingly wide array of biological ...

يمكن لهذه الطريقة أن تساعد الباحثين في مجالات البيولوجيا والكيمياء الإشعاعية والطب النووي على أتمتة إنتاج أجهزة تتبع التصوير المقطعي قصيرة الأجل للانبعاثات البوزيترونية للأبحاث الأساسية والتطبيقات السريرية. وتتمثل المزايا الرئيسية لأتمتة التركيب الكيميائي الإشعاعي في توحيد عملية التوليف، لتمكين تكرار الإنتاج، وتحسين موثوقية التوليف، وحماية الكيميائي من التعرض للإشعاع. باستخدام جهاز لاسلكي واحد مرن، يمكن إنتاج عدة مواد تصويرية متعددة مختلفة للانبعاثات البوزيترونية، أو أجهزة تتبع PET، مناسبة للاستخدام السريري، داخل خلية ساخنة واحدة.لضمان نجاح التوليف الآلي، من المهم جداً أن تأخذ عناية كبيرة أثناء عملية الإعداد قبل إدخال النويدات المشعة في جهاز الراديوسينثيزر. لإنشاء برنامج توليفي آلي لفلورين 18 متتبع PET المسمى clofarabine ، أو CFA ، يتفاعل السلائف أولاً مع الفلوريد المنشط المجفف -18 لتشكيل الوسيط متبوعاً بإزالة المجموعات الحماية لتشكيل المركب النهائي. استخدام ورقة وقلم لتقسيم التوليف اليدوي إلى خطوات عالية المستوى، والخطوات عالية المستوى في العمليات الأساسية المطلوبة منفصلة، ثم تعيين كل عملية في عمليات وحدة فردية المقدمة من برنامج المزج.باستخدام واجهة برمجة radiosynthesizer ، إنشاء برنامج فارغ عن طريق النقر على القائمة ، وتسلسل ، وتسلسل جديد ، لبرنامج كل من عمليات وحدة محددة ومعلماتها في تسلسل. بالنسبة لتبخر الفلوريد في وحدة العملية ثلاثة، اسحب عملية التبخر إلى عرض شريط الأفلام وأدخل المفاعل المستخدم، ودرجة الحرارة، والمدة والضغط المطلوب من تيار النيتروجين. لإضافة precursor في وحدة عملية ثمانية، اسحب عملية الإضافة إلى عرض شريط الصور.لتفاعل الفلور في عملية الوحدة تسعة، اسحب عملية تفاعل إلى عرض شريط الصور وضبط المعلمات الخاصة بهم. لإعداد التوليف الآلي، والسلطة على radiosynthesizer، والحرص على أن يتم توجيه أنبوب تراجع كل كاسيت يمكن التخلص منها جديدة على التوالي إلى أسفل. قم بتركيب أشرطة كاسيت في المفاعل رقم واحد والمراكز رقم 2.بعد إدخال أوعية التفاعل مع قضبان التحريك المغناطيسي، تثبيت قارورة الكاشف في الكاسيت وفقا للرسم البياني وتثبيت قارورة خالية الأكسجين-18 استرداد المياه في موقف W1 من كاسيت رقم واحد. قم بتوصيل خراطيش QMA بالكاسيت رقم واحد. و خرطوشة السيليكا بين الكاسيت رقم واحد و رقم اثنينثم، قم بتوصيل إخراج كاسيت رقم اثنين إلى اللون اللوني السائل عالي الضغط أو نظام HPLC من وحدة تنقية. بعد التحقق من أن اتصالات أنابيب الكاسيت تطابق التخطيطي، تأكد من عدم تعليق أي أنابيب كاسيت في الداخل حيث قد تتداخل مع الحركات الروبوتية. قم بتوصيل خط مصدر الفلورايد-18 من السيكلوترون بخط الإدخال الفلوريد-18 على الكاسيت رقم واحد.لتكبيل النظام الفرعي لصياغة تنقية قبل البدء في التوليف، حدد HPLC لدخول وحدة وحدة تنقية صفحة التحكم. بشكل افتراضي، سيتم تحديد علامة التبويب تنقية بالفعل. تعيين معدل التدفق إلى خمسة ملليلتر في الدقيقة الواحدة في تكوين المذيبات المحددة.وتعيين موضع عمود تنقية. قم بتشغيل مضخة HPLC في وضع isocratic لمدة 10 دقائق على الأقل وشطف خط الإنتاج وجميع خطوط جمع الكسور مع مرحلة الهاتف المحمول لمدة دقيقة واحدة لكل من المستويات. ثم استخدام حقنة لشطف يدويا كل حلقة عينة HPLC وHPLC عينة حلقة نقل الأنابيب مع 10 ملليلتر من المرحلة المتنقلة.لرصف النظام الفرعي للصياغة، افتح علامة تبويب التركيب في صفحة التحكم في صياغة تنقية. لر رئيسية كلوريد الصوديوم المركزة، فتح علامة التبويب elute. انقر على تهيئة لتهيئة مضخة الحقنة والاستغناء عن خمسة ملليلترات من كلوريد الصوديوم المركزة.لر رئيسية 0.9٪ المالحة، حدد علامة التبويب إعادة تشكيل وتوزيع خمسة ملليلتر من المالحة. بعد ذلك، قم بتوصيل المنتج وخطوط الإنتاج النهائية من الجزء الأمامي من النظام الفرعي لصياغة تنقية في اتصال T. توصيل إخراج T-اتصال إلى قنينة مُكَسَمة، مُكَتَفَلة، عقيمة، فارغة مع فلاتر، ووضع القارورة في خنزير رصاص محمي.بعد ذلك، قم بتدوير مقابض أجنحة الكاسيت لتأمين الكاسيتات في مكانها. إزالة ديوار من الصك. إفراغ فخ الباردة، وإضافة الكحول في ديوار، تليها بطء إضافة الجليد الجاف.وأخيرا، تثبيت فخ الباردة وديوار مرة أخرى إلى المزج وإغلاق باب الخلية الساخنة. لتشغيل برنامج التوليف، افتح علامة التبويب التسلسلات، حدد برنامج الفلورايد-18 CFA وانقر فوق، تشغيل. مراجعة بعناية كل عنصر في قائمة الاختيار قبل التشغيل، والتحقق من كل بند كما هو مكتمل.ثم انقر فوق، متابعة في البرنامج للتأكد من أن الإعداد هو كامل والبدء في التوليف الآلي. قبل النقر فوق المتابعة، راجع الإعداد بعناية للتأكد من أن كل شيء متصل بشكل صحيح. بمجرد أن يتم تسليم النشاط الإشعاعي في المزج، لا يمكن إجراء المزيد من التلاعب اليدوي بسبب مجال الإشعاع داخل الخلية الساخنة.خلال عملية التراكب الفلوري-18، ستظهر نافذة منبثقة عندما يكون الوقت قد حان لتقديم النشاط من السيكلوترون. عندما يحدث ذلك، تسليم الفلورايد-18 من السيكلوترون ورصد جهاز استشعار الإشعاع للتأكد من الفلوريد قد حوصر على خرطوشة QMA. انقر على مواصلة متابعة البرنامج الآلي ورصد التوليف في الوقت الحقيقي عن طريق ردود الفعل البصرية ، قراءات الاستشعار وموقات العد التنازلي.في عملية الوحدة الثالثة ، يتبخر السائل في وعاء التفاعل لتجف وتنشيط فلوريد F-18. ويمكن رصد درجة الحرارة والوقت المتبقي ومستوى السائل المتبقية على واجهة. في وحدة عملية ثمانية، يتم التقاط قارورة حل السلائف صعودا ونقلها إلى موقف التحميل من كاسيت رقم واحد.على أي، يتم تسليم محتويات إلى وعاء التفاعل. يمكن رصد الوقت المتبقي ومستوى السائل في وعاء التفاعل على الواجهة. في عملية الوحدة التاسعة ، يتم إغلاق وعاء التفاعل وتسخينه لإجراء تفاعل الفلور.ويمكن رصد درجة الحرارة والوقت المتبقي، فضلا عن بث فيديو حي من محتويات وعاء رد الفعل على واجهة. في وحدة العملية 10، يتم إدخال أنبوب تراجع في وعاء التفاعل ويتم نقل محتويات من خلال خرطوشة السيليكا لتنقية وسيطة. يمكن رصد الوقت المتبقي، ومستوى السائل المتبقي في وعاء التفاعل، وجهاز الكشف عن الإشعاع المجاور للخراطيش على الواجهة.أثناء عملية تنقية الخطوة النهائية عندما بدأت ذروة المنتج في الظهور على الكروماتغرام للكشف عن الإشعاع، حدد المنتج. وبمجرد عودة ذروة الكروماتوغرام للكشف عن الإشعاع إلى خط الأساس، حدد النفايات لتحويل مسار تدفق النظام الفرعي HPLC إلى حاوية النفايات. لإعداد برنامج التركيب، تحت علامة التبويب تسلسل، افتح برنامج صياغة فلوريد-18 CFA وتشغيل البرنامج.سيقوم النظام بتخفيف جزء المنتج الذي تم جمعه منقّاة في قارورة المنتج العقيمة النهائية من خلال فلتر التعقيم وتمييعه مع كلوريد الصوديوم والملوحة لضمان التناسق في التركيبة. لاسترداد المنتج النهائي، افتح باب الخلية الساخنة، وافصل الإبر عن قارورة المنتج، وأزل قارورة المنتج المصاغة من الخلية الساخنة. ثم، باستخدام إجراءات معقمة، إزالة عينة لإجراء اختبار مراقبة الجودة اللازمة.لإيقاف المزج، انقر فوق زر الطاقة. سوف تشير نافذة منبثقة إلى متى يمكن إيقاف تشغيل الطاقة إلى النظام. ثم إغلاق صمامات الاغلاق المناسبة لإيقاف الهواء المضغوط وإمدادات الغاز الخامل، مما يتيح الوقت للراديوات المتبقية في الخلية الساخنة إلى التحلل إلى مستويات آمنة قبل إجراء توليف آخر.اجتازت تركيبات الفلور-18 CFA التي تم الحصول عليها جميع اختبارات مراقبة الجودة. في هذه التثبت من صحة تمثيلية، تم تحقيق التوليف، والتنقية والصياغة في 110 دقيقة في المتوسط، وكان العائد الكيميائي الإشعاعي غير المصححة 8٪ تقريبا أثناء استخدام هذا الإجراء لإنتاج أجهزة التتبع للاستخدام السريري، فمن الضروري إنشاء كتابة، وإجراءات التشغيل القياسية التي يجب اتباعها بعناية لضمان عدم وجود خطوات الإعداد أو الإعداد لا يمكن تفويتها. بعد هذا الإجراء العام، يمكن توليف العديد من radiotracers الأخرى يمكن أن يكون آليا بسهولة، مما يسهل الانتقال إلى الحالية، وحسن الإنتاج الممارسة التصنيع متوافق مع التجارب السريرية البشرية أو الرعاية السريرية.لا تنس أن العمل مع النشاط الإشعاعي يمكن أن يكون خطيرا. ويجب أن تكون هناك تدابير للمرفق مثل رصد التعرض، والتدريع الملائم، وإجراءات السلامة. خذ عناية جيدة للعمل دائماً بشكل وثيق مع ضابط السلامة الإشعاعية الخاص بك.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Automation of a Positron-emission Tomography (PET) Radiotracer Synthesis Protocol for Clinical Production

Thin-layer Chromatographic (TLC) Separations and Bioassays of Plant Extracts to Identify Antimicrobial Compounds

Thin-layer Chromatographic TLC Separations and Bioassays of Plant Extracts to Identify Antimicrobial Compounds

طبقة رقيقة الكروماتوجرافي (TLC) فصل واختبارات بيولوجية من المستخلصات النباتية لتحديد المركبات المضادة للميكروبات

A common screen for plant antimicrobial compounds consists of separating plant extracts by paper or thin-layer chromatography (PC or TLC), exposing the ...

A Direct, Early Stage Guanidinylation Protocol for the Synthesis of Complex Aminoguanidine-containing Natural Products

والمباشر، المرحلة المبكرة بروتوكول Guanidinylation لتوليف مجمع تحتوي على أمينوغوانيدين المنتجات الطبيعية

The guanidine functional group, displayed most prominently in the amino acid arginine, one of the fundamental building blocks of life, is an important ...

Synthesis of Cd-free InP/ZnS Quantum Dots Suitable for Biomedical Applications

توليف الكادميوم خالية من البرنامج النووي العراقي / ZnS الكم النقاط مناسبة للتطبيقات الطبية الحيوية

Fluorescent nanocrystals, specifically quantum dots, have been a useful tool for many biomedical applications. For successful use in biological systems, ...

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

بروتوكول لتوليف<em&gt; أورثو</em&gt; مشتقات الانيلين -trifluoromethoxylated

Molecules bearing trifluoromethoxy (OCF3) group often show desired pharmacological and biological properties. However, facile synthesis of ...

A Protocol for the Production of Gliadin-cyanoacrylate Nanoparticles for Hydrophilic Coating

بروتوكول لإنتاج الجسيمات النانوية غليادين-cyanoacrylate لمع الماء طلاء

This article presents a protocol for the production of protein-based nanoparticles that changes the hydrophobic surface to hydrophilic by a simple spray ...

Hydroquinone Based Synthesis of Gold Nanorods

الهيدروكينون القائم على توليف نانواعواد الذهب

Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the ...

Synthesis of a Water-soluble Metal&#8211;Organic Complex Array

Synthesis of a Water-soluble MetalÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œOrganic Complex Array

توليف مجموعة معقدة للذوبان في الماء المعدنية العضوية

We demonstrate a method for the synthesis of a water-soluble multimetallic peptidic array containing a predetermined sequence of metal centers such as ...

Microfluidic-based Synthesis of Covalent Organic Frameworks (COFs): A Tool for Continuous Production of COF Fibers and Direct Printing on a Surface

Microfluidic-based Synthesis of Covalent Organic Frameworks COFs: A Tool for Continuous Production of COF Fibers and Direct Printing on a Surface

ميكروفلويديك التوليف القائم على الأطر العضوية التساهمية (كوفس): أداة للإنتاج المستمر للألياف كوف والطباعة المباشرة على سطح

Covalent Organic Frameworks (COFs) are a class of porous covalent materials which are frequently synthesized as unprocessable crystalline powders. The ...

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

بروتوكول لتجميع المرحلة الصلبة من أوليغوميرس من الحمض النووي الريبي تحتوي على 2&#39;-<em&gt; O</em&gt; -thiofenylmethyl تعديل وتوصيف عن طريق التعميم ديكرويسم

Solid-phase synthesis has been used to obtain canonical and modified polymers of nucleic acids, specifically of DNA or RNA, which has made it a popular ...