Name: measuring the spin-lattice relaxation magnetic field dependence of hyperpolarized [1-13c]pyruvate
Uploaded: 2019-09-13T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measuring the Spin-Lattice Relaxation Magnetic Field Dependence of Hyperpolarized [1-13C]pyruvate at JoVE.com

המחברים רוצים להודות למכון אונטריו לחקר הסרטן, תוכנית תרגום הדמיה ומדעי הטבע והמועצה למחקר הנדסי של קנדה למימון מחקר זה. אנחנו גם רוצים להכיר בדיונים שימושיים עם אלברט צ'ן, ג ' נרל אלקטריק בריאות, טורונטו, קנדה, ג'אני Ferrante, רח' האינרוסטריאלניה סטלאר, איטליה, ויליאם Mander, אוקספורד אינסטרומנטס, בריטניה.

1. הכנה לדוגמא
הערה: שלבים 1.1-1.8 מתבצעים רק פעם אחת
<ol><li>הכינו 1 מ ל של מלאי 13ג מועשר החומצה פירובט, המשמש באופן נרחב ב vivo מחקר1,2,5,6, המורכב של 15 ממול/L של triarylmethyl תיל מומס רדיקלי ב [1- מיכל בן 13 ג] ...

<ol>
	<li>Golman, K., Zandt, R. I., Lerche, M., Pehrson, R., Ardenkjaer-Larsen, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolic+imaging+by+hyperpolarized+13C+magnetic+resonance+imaging+for+in+vivo+tumor+diagnosis.">Metabolic imaging by hyperpolarized 13C magnetic resonance imaging for in vivo tumor diagnosis.</a> Cancer Research. 66 (22), 10855-10860 (2006).</li><li>Witney, T. H., Brindle, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+tumour+cell+metabolism+using+hyperpolarized+13C+magnetic+resonance+spectroscopy.">Imaging tumour cell metabolism using hyperpolarized 13C magnetic resonance spectroscopy.</a> Biochemical Society Transactions. 38 (5), 1220-1224 (2010).</li><li>Kurhanewicz, 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=Analysis+of+cancer+metabolism+by+imaging+hyperpolarized+nuclei:+prospects+for+translation+to+clinical+research.">Analysis of cancer metabolism by imaging hyperpolarized nuclei: prospects for translation to clinical research.</a> Neoplasia. 13 (2), 81-97 (2011).</li><li>Golman, K., 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=Cardiac+metabolism+measured+noninvasively+by+hyperpolarized+13C+MRI.">Cardiac metabolism measured noninvasively by hyperpolarized 13C MRI.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 59 (5), 1005-1013 (2008).</li><li>Golman, K., in 't Zandt, R., Thaning, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+metabolic+imaging.">Real-time metabolic imaging.</a> Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America. 103 (30), 11270-11275 (2006).</li><li>Day, S. E., 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=Detecting+response+of+rat+C6+glioma+tumors+to+radiotherapy+using+hyperpolarized+[1-+13C]pyruvate+and+13C+magnetic+resonance+spectroscopic+imaging.">Detecting response of rat C6 glioma tumors to radiotherapy using hyperpolarized [1- 13C]pyruvate and 13C magnetic resonance spectroscopic imaging.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 65 (2), 557-563 (2011).</li><li>Gallagher, F. 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=Magnetic+resonance+imaging+of+pH+in+vivo+using+hyperpolarized+13C-labelled+bicarbonate.">Magnetic resonance imaging of pH in vivo using hyperpolarized 13C-labelled bicarbonate.</a> Nature. 453 (7197), 940-943 (2008).</li><li>Wilson, D. 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=Multi-compound+polarization+by+DNP+allows+simultaneous+assessment+of+multiple+enzymatic+activities+in+vivo.">Multi-compound polarization by DNP allows simultaneous assessment of multiple enzymatic activities in vivo.</a> Journal of Magnetic Resonance. 205 (1), 141-147 (2010).</li><li>Gallagher, F. 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=Production+of+hyperpolarized+[1,4-13C2]malate+from+[1,4-13C2]fumarate+is+a+marker+of+cell+necrosis+and+treatment+response+in+tumors.">Production of hyperpolarized [1,4-13C2]malate from [1,4-13C2]fumarate is a marker of cell necrosis and treatment response in tumors.</a> Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America. 106 (47), 19801-19806 (2009).</li><li>Chen, 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=Feasibility+of+using+hyperpolarized+[1-13C]lactate+as+a+substrate+for+in+vivo+metabolic+13C+MRSI+studies.">Feasibility of using hyperpolarized [1-13C]lactate as a substrate for in vivo metabolic 13C MRSI studies.</a> Magnetic Resonance Imaging. 26 (6), 721-726 (2008).</li><li>Gallagher, F. A., Kettunen, M. I., Day, S. E., Lerche, M., Brindle, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=13C+MR+spectroscopy+measurements+of+glutaminase+activity+in+human+hepatocellular+carcinoma+cells+using+hyperpolarized+13C-labeled+glutamine.">13C MR spectroscopy measurements of glutaminase activity in human hepatocellular carcinoma cells using hyperpolarized 13C-labeled glutamine.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 60 (2), 253-257 (2008).</li><li>Ardenkjaer-Larsen, J. 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=Increase+in+signal-to-noise+ratio+of+&gt;+10,000+times+in+liquid-state+NMR.">Increase in signal-to-noise ratio of &gt; 10,000 times in liquid-state NMR.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 100 (18), 10158-10163 (2003).</li><li>Ishii, 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=Hyperpolarized+13C+MRI+of+the+pulmonary+vasculature+and+parenchyma.">Hyperpolarized 13C MRI of the pulmonary vasculature and parenchyma.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 57 (3), 459-463 (2007).</li><li>Lau, A. Z., Chen, A. P., Cunningham, 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=Integrated+Bloch-Siegert+B(1)+mapping+and+multislice+imaging+of+hyperpolarized+(1)(3)C+pyruvate+and+bicarbonate+in+the+heart.">Integrated Bloch-Siegert B(1) mapping and multislice imaging of hyperpolarized (1)(3)C pyruvate and bicarbonate in the heart.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 67 (1), 62-71 (2012).</li><li>Lau, A. Z., 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+multislice+imaging+of+hyperpolarized+13C+pyruvate+and+bicarbonate+in+the+heart.">Rapid multislice imaging of hyperpolarized 13C pyruvate and bicarbonate in the heart.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 64 (5), 1323-1331 (2010).</li><li>Golman, K., Ardenkjaer-Larsen, J. H., Petersson, J. S., Mansson, S., Leunbach, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+imaging+with+endogenous+substances.">Molecular imaging with endogenous substances.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 100 (18), 10435-10439 (2003).</li><li>Johansson, E., 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=Cerebral+perfusion+assessment+by+bolus+tracking+using+hyperpolarized+13C.">Cerebral perfusion assessment by bolus tracking using hyperpolarized 13C.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 51 (3), 464-472 (2004).</li><li>Johansson, E., 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=Perfusion+assessment+with+bolus+differentiation:+a+technique+applicable+to+hyperpolarized+tracers.">Perfusion assessment with bolus differentiation: a technique applicable to hyperpolarized tracers.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 52 (5), 1043-1051 (2004).</li><li>Albers, 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=Hyperpolarized+13C+lactate,+pyruvate,+and+alanine:+noninvasive+biomarkers+for+prostate+cancer+detection+and+grading.">Hyperpolarized 13C lactate, pyruvate, and alanine: noninvasive biomarkers for prostate cancer detection and grading.</a> Cancer Research. 68 (20), 8607-8615 (2008).</li><li>Chen, 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=Hyperpolarized+C-13+spectroscopic+imaging+of+the+TRAMP+mouse+at+3T-initial+experience.">Hyperpolarized C-13 spectroscopic imaging of the TRAMP mouse at 3T-initial experience.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 58 (6), 1099-1106 (2007).</li><li>Lupo, J. 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=Analysis+of+hyperpolarized+dynamic+13C+lactate+imaging+in+a+transgenic+mouse+model+of+prostate+cancer.">Analysis of hyperpolarized dynamic 13C lactate imaging in a transgenic mouse model of prostate cancer.</a> Magnetic Resonance Imaging. 28 (2), 153-162 (2010).</li><li>von Morze, 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=Imaging+of+blood+flow+using+hyperpolarized+[(13)C]urea+in+preclinical+cancer+models.">Imaging of blood flow using hyperpolarized [(13)C]urea in preclinical cancer models.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 33 (3), 692-697 (2011).</li><li>Brindle, K. M., Bohndiek, S. E., Gallagher, F. A., Kettunen, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+imaging+using+hyperpolarized+13C+magnetic+resonance+spectroscopy.">Tumor imaging using hyperpolarized 13C magnetic resonance spectroscopy.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 66 (2), 505-519 (2011).</li><li>Park, I., 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=Detection+of+early+response+to+temozolomide+treatment+in+brain+tumors+using+hyperpolarized+13C+MR+metabolic+imaging.">Detection of early response to temozolomide treatment in brain tumors using hyperpolarized 13C MR metabolic imaging.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 33 (6), 1284-1290 (2011).</li><li>Bohndiek, S. E., 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=Detection+of+tumor+response+to+a+vascular+disrupting+agent+by+hyperpolarized+13C+magnetic+resonance+spectroscopy.">Detection of tumor response to a vascular disrupting agent by hyperpolarized 13C magnetic resonance spectroscopy.</a> Molecular Cancer Therapeutics. 9 (12), 3278-3288 (2010).</li><li>Witney, T. 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=Detecting+treatment+response+in+a+model+of+human+breast+adenocarcinoma+using+hyperpolarised+[1-13C]pyruvate+and+[1,4-13C2]fumarate.">Detecting treatment response in a model of human breast adenocarcinoma using hyperpolarised [1-13C]pyruvate and [1,4-13C2]fumarate.</a> British Journal of Cancer. 103 (9), 1400-1406 (2010).</li><li>Levitt, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Spin dynamics: basics of nuclear magnetic resonance. , (2001).</li><li>Mieville, P., Jannin, S., Bodenhausen, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relaxometry+of+insensitive+nuclei:+optimizing+dissolution+dynamic+nuclear+polarization.">Relaxometry of insensitive nuclei: optimizing dissolution dynamic nuclear polarization.</a> Journal of Magnetic Resonance. 210 (1), 137-140 (2011).</li><li>Redfield, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shuttling+device+for+high-resolution+measurements+of+relaxation+and+related+phenomena+in+solution+at+low+field,+using+a+shared+commercial+500+MHz+NMR+instrument.">Shuttling device for high-resolution measurements of relaxation and related phenomena in solution at low field, using a shared commercial 500 MHz NMR instrument.</a> Magnetic Resonance in Chemistry. 41 (10), 753-768 (2003).</li><li>Grosse, S., Gubaydullin, F., Scheelken, H., Vieth, H. -. M., Yurkovskaya, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Field+cycling+by+fast+NMR+probe+transfer:+Design+and+application+in+field-dependent+CIDNP+experiments.">Field cycling by fast NMR probe transfer: Design and application in field-dependent CIDNP experiments.</a> Applied Magnetic Resonance. 17 (2), 211-225 (1999).</li><li>Kimmich, R., Anoardo, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Field-cycling+NMR+relaxometry.">Field-cycling NMR relaxometry.</a> Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. 44 (3-4), 257-320 (2004).</li><li>Gu&#240;j&#243;nsd&#243;ttir, M., Belton, P., Webb, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Magnetic Resonance in Food Science: Challenges in a Changing World. , 65-72 (2009).</li><li>Anoardo, E., Galli, G., Ferrante, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast-field-cycling+NMR:+Applications+and+instrumentation.">Fast-field-cycling NMR: Applications and instrumentation.</a> Applied Magnetic Resonance. 20 (3), 365-404 (2001).</li><li>Chattergoon, N., Martinez-Santiesteban, F., Handler, W. B., Ardenkjaer-Larsen, J. H., Scholl, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Field+dependence+of+T1+for+hyperpolarized+[1-13C]pyruvate.">Field dependence of T1 for hyperpolarized [1-13C]pyruvate.</a> Contrast Media &amp; Molecular Imaging. 8 (1), 57-62 (2013).</li><li>Mart&#237;nez-Santiesteban, F. M., Dang, T. P., Lim, H., Chen, A. P., Scholl, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=T1+nuclear+magnetic+relaxation+dispersion+of+hyperpolarized+sodium+and+cesium+hydrogencarbonate-13C.">T1 nuclear magnetic relaxation dispersion of hyperpolarized sodium and cesium hydrogencarbonate-13C.</a> NMR in Biomedicine. 30 (9), 3749 (2017).</li></ol>

השימוש ב-DNP כדי לשפר את רכישת האותות הוא פתרון טכני לאות תהודה מגנטית מספקת הזמינה מ- 13הגרעינים בריכוזים מוגבלים, כמו אלה המשמשים זריקות בעלי חיים, אך מציג אתגרים ניסיוניים אחרים. כל מידת הרפיה המוצגת באיור 7 מייצגת מדידה של מדגם שהוכן באופן ייחודי, משום שהיא אינה יכול?...

הדמיה מגנטית ספקטרוסקופית תהודה (MRSI) יכול לייצר מפות מרחבית של מטבוליטים שזוהו על ידי הדמיה ספקטרוסקופית, אבל השימוש המעשי שלה מוגבל לעתים קרובות על ידי רגישות נמוכה יחסית שלה. זו רגישות נמוכה של הדמיה vivo מגנטית ושיטות ספקטרוסקופיה נובעת במידה קטנה של מגנטוטיזציה גרעינית השגה בטמפרטורת הגוף והסבירות שדה מגנטי החוזק. עם זאת, מגבלה זו ניתן להתגבר על ידי שימוש של פולריזציה גרעינית דינמית (dnp) כדי לשפר מאוד את המגנטיזציה מחוץ למבחנה של מצעים נוזליים, אשר מוזרק לאחר מכן לחקור בתוך vivo מטבוליזם באמצעות mrsi1,2 , מיכל שלוש , 4. dnp הוא מסוגל לשפר את המגנטיזציה של רוב הגרעינים עם ספין גרעיני שאינו אפס ושימש להגדיל vivo mrsi רגישות של 13C-מועשר תרכובות כגון פירובט5,6, ביקרבונט 7,8, fumarate9, לקטט10, גלוטמין11, ואחרים על ידי יותר מארבע הזמנות של סדר גודל12. היישומים שלה כוללים הדמיה של מחלת כלי דם13,14,15, איברים זלוף13,16,17,18, סרטן זיהוי1,19,20,21,22, גידול האחסון הזמני23,24, וכימות התגובה הטיפולית2 , מיכל בן 6 , מיכל בן 23 , בת 24 , מיכל בן 25 , . עשרים ושש
הרפיה ספין-סריג איטית חיונית לאיתור vivo עם MRSI. זמני הרפיה של סריג (T1s) על סדר עשרות שניות אפשריים עבור גרעינים עם יחסי gyromגנטיות נמוכה בתוך מולקולות קטנות בפתרון. מספר גורמים פיזיים משפיעים על העברת האנרגיה בין מעבר של ספין גרעיני לסביבתו (סריג) המובילה להרפיה, כולל חוזק השדה המגנטי, הטמפרטורה והקונפורמציה המולקולרית27. הרפיה קשר קואורדינטיבי מופחתת במולקולות עבור משרות פחמן ללא פרוטונים המצורפת ישירות, ו הדאוציה של מדיה התפרקות יכול עוד להפחית הרפיה מולקולרית קשר קואורדינטיבי. למרבה הצער, ממיסים מוגבלים יש יכולות מוגבלות להאריך בהרפיה vivo. הרפיה מוגברת של פחמן או חומצות קרבוקסיליות (כגון pyruvate) יכול להתרחש ב החוזק המגנטי של שדה מגנטי עקב משמרת כימית anisotropy. הנוכחות של פאראגנט מזהמים מנתיב הנוזלים במהלך הפירוק לאחר הקיטוב יכול לגרום הרפיה מהירה צריך להימנע או מסולק באמצעות כלטורים.
מעט מאוד נתונים קיימים עבור הרפיה של 13C-תרכובות המכילות בשדות נמוכים, שם הרפיה ספין-סריג יכול להיות מהיר יותר באופן משמעותי. עם זאת, חשוב למדוד T1 בשדות נמוכים כדי להבין הרפיה במהלך הכנת הסוכן בשימוש הדמיה vivo, מאז סוכני ניגודיות היפרקוטב בדרך כלל ויתרו ממנגנון dnp ליד או על כדור הארץ שדה. גורמים פיזיים נוספים כגון 13ג-ריכוז מצע מועשר, pH הפתרון, מאגרים וטמפרטורה גם להשפיע על הרפיה, וכתוצאה מכך יש השפעה על הניסוח של הסוכן. כל הגורמים הללו חיוניים לקביעת פרמטרים מרכזיים במיטוב תהליך הפירוק DNP, ואת החישוב של הגודל של אובדן האות המתרחשת בהובלה של המדגם ממנגנון DNP למגנט הדמיה.
פיזור התהודה המגנטית הגרעינית (NMRD) מדידות, כלומר, T1 מדידות, כפונקציה של השדה המגנטי נרכשים בדרך כלל באמצעות ספקטרומטר nmr. כדי לרכוש מדידות אלה, ניתן יהיה להשתמש בשיטת הלוך ושוב במקום שבו המדגם הוא הראשון דילג מתוך ספקטרומטר להירגע בשדה מסוים שנקבע על ידי מיקומו בשדה שוליים של המגנט28,29,30 ואז במהירות הועבר חזרה למגנט NMR כדי למדוד את המגנטיזציה הנותרים. על ידי חזרה על תהליך זה באותה נקודה בשדה המגנטי אבל עם הגדלת תקופות של הרפיה, עקומת הרפיה ניתן להשיג, אשר לאחר מכן ניתן לנתח כדי להעריך T1.
אנו משתמשים בטכניקה חלופית המכונה מהירות האופניים להרפמטריה31,32,33 לרכוש נתונים NMRD שלנו. שנינו שינו משטח מסחרי להרגעת האופניים (ראה טבלת חומרים), עבור מדידות T1 של פתרונות המכילים היפרקוטב 13C גרעינים. בהשוואה לשיטת ההסעות, השדה-רכיבת אופניים מאפשר מדידת מרפה זו לרכוש באופן שיטתי נתונים NMRD על פני מגוון קטן יותר של שדות מגנטיים (0.25 mT עד 1 T). זה מתבצע על ידי שינוי מהיר של השדה המגנטי עצמו, לא את המיקום לדוגמה בשדה המגנטי. לכן, מדגם יכול להיות ממוגנט בחוזק שדה גבוה, "רגוע" בחוזק שדה נמוך יותר, ולאחר מכן נמדד על-ידי רכישת השראה בשדה קבוע (ותדר לרמור) כדי למקסם את האות. משמעות הדבר היא כי הטמפרטורה לדוגמה יכול להיות נשלט במהלך המדידה, ואת הבדיקה NMR לא צריך להיות מכוון על כל שדה הרפיה קידום רכישה אוטומטית מעל טווח שדה מגנטי כולו.
מיקוד המאמצים שלנו להשפעות של מעביר והובלת פתרונות היפרקוטב בשדות מגנטיים נמוכים, עבודה זו מציגה מתודולוגיה מפורטת כדי למדוד את זמן הרפיה הספין-סריג של היפרקוטב 13ג-פירובט באמצעות מהיר שדה-אופניים להרפמטריה עבור שדות מגנטיים בטווח של 0.237 mT ל 0.705 T. התוצאות העיקריות של שימוש במתודולוגיה זו הוצגו בעבר עבור [1-13ג] pyruvate34 ו -13C-מועשר נתרן ו צסיום ביקרבונט35 שבו גורמים אחרים כגון ריכוז רדיקלי ו-pH התפרקות יש גם נחקרו.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:825px;" width="824">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:263px;">[1-13C]Pyruvic Acid</td>
			<td style="width:244px;">Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td>
			<td style="width:79px;">677175</td>
			<td style="width:240px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">10mm NMR Tube</td>
			<td style="width:244px;">Norell, Inc., Morganton NC, USA</td>
			<td style="width:79px;">1001-8</td>
			<td style="width:240px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">De-ionized water</td>
			<td style="width:244px;"></td>
			<td style="width:79px;"></td>
			<td style="width:240px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:263px;">Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dihydrate (EDTA)</td>
			<td style="width:244px;">Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td>
			<td style="width:79px;">E5134</td>
			<td style="width:240px;"></td>
		</tr>
		<tr height="294">
			<td height="294" style="height:294px;width:263px;">HyperSense Dynamic Nuclear Polarizer</td>
			<td style="width:244px;">Oxford Instruments, Abingdon, UK</td>
			<td style="width:79px;"></td>
			<td style="width:240px;">Includes the following: &#34;DNP-NMR Polarizer&#34; software used to control and monitor the whole DNP polarizer; &#34;RINMR&#34; used to monitor the solid state polarization levels; &#34;HyperTerminal&#34; used to communicate the DNP software with the RINMR software that monitors the solid state polarization level. Also includes the MQC bench top spectrometer to monitor the liquid state polarization in conjunction with it own RINMR software</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:263px;">MATLAB R2017b</td>
			<td>MathWorks, Natick, MA</td>
			<td style="width:79px;"></td>
			<td style="width:240px;">Include scripts for non-linear fitting of magnetization decay over time and T1 NMRD analysis of hyperpolarized pyruvic acid.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">OX063 Triarylmethyl radical</td>
			<td style="width:244px;">Oxford Instruments, Abingdon, UK</td>
			<td style="width:79px;"></td>
			<td style="width:240px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:263px;">pH meter - SympHony</td>
			<td style="width:244px;">VWR International, Mississauga, ON., Canada</td>
			<td style="width:79px;">SB70P</td>
			<td style="width:240px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">ProHance</td>
			<td style="width:244px;">Bracco Diagnostics Inc.</td>
			<td style="width:79px;"></td>
			<td style="width:240px;">Gadoteridol, Gd-HP-DO3A</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:263px;">Pure Ethanol (100% pure)</td>
			<td style="width:244px;">Commercial Alcohols, Toronto, ON, Canada</td>
			<td style="width:79px;">P016EAAN</td>
			<td style="width:240px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Shim Coil</td>
			<td style="width:244px;"></td>
			<td style="width:79px;"></td>
			<td style="width:240px;">Developed in-house</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Sodium Chloride</td>
			<td style="width:244px;">Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td>
			<td style="width:79px;">S7653</td>
			<td style="width:240px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Sodium Hydroxide</td>
			<td style="width:244px;">Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td>
			<td style="width:79px;">S8045&#160;</td>
			<td style="width:240px;"></td>
		</tr>
		<tr height="210">
			<td height="210" style="height:210px;width:263px;">SpinMaster FFC2000 1T C/DC</td>
			<td style="width:244px;">Stelar s.r.l., Mede (PV) Italy</td>
			<td style="width:79px;"></td>
			<td style="width:240px;">Includes the software &#34;AcqNMR&#34; that is used to set experimental parameters, monitor the tuning and matching of the RF coil, loading different pulse sequences, calibrate flip angle, data acquisition and curve fitting, among other functions. Also includes a depth gauge, some weights and a depth stopper.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Trizma Pre-Set Crystals (pH 7.6)</td>
			<td style="width:244px;">Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td>
			<td style="width:79px;">T7943</td>
			<td style="width:240px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measuring the spin-lattice relaxation magnetic field dependence of hyperpolarized [1-13c]pyruvate

הגבול הבסיסי לvivo יישומים הדמיה של היפרקוטב 13C-תרכובות מועשר הוא זמני ההרפיה הסופיים שלהם ברשת. גורמים שונים משפיעים על שיעורי ההרפיה, כגון הרכב מאגר, ה-pH של התמיסה, הטמפרטורה והשדה המגנטי. בהקשר זה האחרון, זמן הרפיה ספין-סריג ניתן למדוד בעוצמות שדה קליני, אבל בשדות נמוכים יותר, שם תרכובות אלה הם ויתרו מן הקיטוב מועבר ל-MRI, הרפיה היא אפילו מהירה יותר קשה למדוד. כדי לקבל הבנה טובה יותר של כמות המגנטיזציה שאבדו במהלך ההובלה, השתמשנו במהירות מהירה בתחום הרכיבה על אופניים, עם זיהוי תהודה מגנטית של 13C גרעינים ב ~ 0.75 T, כדי למדוד את פיזור התהודה המגנטית הגרעינית של ה שעון מרגוע של הרפיה-סריג של היפרקוטב [1-13ג] פיבט. קיטוב גרעיני דינמי התפרקות שימש כדי לייצר דגימות היפרקוטב של פירובט בריכוז של 80 mmol/L ו-pH פיסיולוגיים (~ 7.8). הפתרונות הללו הועברו במהירות למטרים מהירים של רכיבת שדות, כך שניתן יהיה למדוד את ההרפיה של המגנטיזציה לדוגמה כפונקציה של זמן תוך שימוש בזווית היפוך קטנה מכויל (3 °-5 °). כדי למפות את הפיזור T1 של C-1 של פירובט, הקלטנו נתונים עבור שדות הרפיה שונים הנע בין 0.237 mT ו 0.705 T. באמצעות מידע זה, קבענו משוואה אמפירית להערכת הרפיה הספין-סריג של המצע היפרקוטב בתוך הטווח המוזכר של השדות המגנטיים. תוצאות אלה ניתן להשתמש כדי לנבא את כמות המגנטיזציה שאבדו במהלך התחבורה כדי לשפר את העיצובים הניסיוניים כדי למזער את אובדן האות.

איור 2 מציג דוגמא לניקוי מיקרוגל ברזולוציה גבוהה לחומצה פירווית. עבור המקרה המוצג, כי תדר מיקרוגל אופטימלי תואם 94.128 GHz, מודגש בהכנסת הדמות. מערכת DNP שלנו יכול בדרך כלל לעבוד בטווח של 93.750 GHz כדי 94.241 GHz עם גודל השלב של 1 MHz, זמן פולריזציה של עד 600 s, והכוח של עד 100 mW. מגוון רחב של תדרים...

Watch this Scientific Journal Video about Measuring the Spin-Lattice Relaxation Magnetic Field Dependence of Hyperpolarized [1-13C]pyruvate at JoVE.com

Measuring the Spin-Lattice Relaxation Magnetic Field Dependence of Hyperpolarized [1-13C]pyruvate

אנו מציגים פרוטוקול כדי למדוד את התלות בשדה המגנטי של זמן ההרפיה של רשת הסחרור של 13C-תרכובות מועשר, היפרקוטביות באמצעות פולריזציה גרעינית דינמית, תוך שימוש במהירות מהירה על אופניים בשדה. באופן ספציפי, הדגמנו את זה עם הפירובט [1-13ג], אבל הפרוטוקול יכול להיות מורחב לשני מצעים היפרקוטב אחרים.

מדידת רשת ספין-סריג הרפיה השדה המגנטי של היפרקוטב [1-13ג] פיבט

The fundamental limit to in vivo imaging applications of hyperpolarized 13C-enriched compounds is their finite spin-lattice relaxation times. Various ...

אנחנו רוצים להעריך את אובדן הקיטוב של פתרון היפר-קוטבי במהלך ההובלה מהציוד ההיפר-קוטבי לסורק ה-MRI כשהוא חוצה שדות מגנטיים שונים. הטכניקה שלנו מעריכה את זמן הרפיית הספין-סריג של פתרונות היפר-קוטביים בשדות מגנטיים נמוכים בדיוק גבוה. שיטה זו אינה מוגבלת לקיטוב גרעיני דינמי ו ניתן להשתמש בה כדי להעריך את זמן הרפיית הספין-סריג של שיטות אחרות לקיטוב, כולל קיטוב הנגרמת על ידי פרהידרוגן.בעת ביצוע טכניקה זו, ודא שהדגימה ההיפר-קוטבית אינה חוצה או נשארת באזור שדה האפס למשך פרק זמן כלשהו, אחרת אתה עלול לאבד לחלוטין את הקיטוב. הכן מיליליטר אחד של תמיסת חומצה פירובית מועשרת פחמן-13 מלאי, בשימוש נרחב למחקר vivo, המורכב 15 מילימולים לליטר של רדיקלים triarylmethyl מומס 1-13C חומצה פירובית. בממשק תוכנת הקיטוב הגרעיני הדינמי, לחץ על כפתור Cooldown כדי להוריד את הטמפרטורה של טמפרטורת המשתנה להוסיף ל 1.4 קלווין.לאחר DNP הגיע לטמפרטורה הרצויה, לטעון 10 microliters של פתרון המלאי ב מדגם. פתח את דלתות הצריח והכנס את ה לתוך ה- VTI באמצעות שרביט הכנסה שתוכנן במיוחד עבור משימה זו. לחלץ במהירות את השרביט, ולוודא את ה הוא שוחרר.לאחר מכן, לסגור את דלתות הצריח, ולאפשר את הטמפרטורה של VTI לחזור 1.4 קלווין. בינתיים, הכינו את ה-DNP להפעלת סריקת מיקרוגל על מנת למצוא את תדר הרדיו האופטימלי להיפר-קוטביות של פתרון המלאי. בסוף סריקת המיקרוגל, לשחזר את הדגימה.לאחר מכן, הגדר את המערכת במצב לא פעיל והתרשם מהתדירות האופטימלית שבה מושג הקיטוב המרבי. תדר אופטימלי זה מוגדר כתדר הקיטוב המספק את הקיטוב המרבי. תדר זה ישמש להיפרפולריזציה של כל האליטוטס המתקבלים מתסריט המלאי הספציפי של חומצה פירובית.הכן 250 מיליליטר של מדיום פירוק מלאי כמתואר בפרוטוקול הטקסט, והוסף EDTA בריכוז של 100 מיליגרם לליטר כדי לזרע כל זיהום יון מתכת. כמו כן, להכין 500 מיליליטר של פתרון ניקוי מלאי המורכב 100 מיליגרם לליטר EDTA מומס במים deionized. כ -10 מיליליטר של פתרון ניקוי זה משמש לאחר כל קיטוב כדי לנקות את נתיב הפירוק של DNP.לקרר את מנגנון DNP ל 1.4 קלווין כהכנה של hyperpolarizing דגימת חומצה פירובית 1-13C על ידי בחירת כפתור Cooldown בחלון הראשי DNP. לשקול 30 מיליגרם של תסריט מלאי חומצה פירובית מוכן ב מדגם. כאשר טמפרטורת ה- VTI הרצויה מושגת, לחץ על הוסף דגימה, בחר מדגם רגיל ולאחר מכן לחץ על הבא.בעקבות אמצעי הבטיחות המוצגים על המסך, הכנס את ה ב- DNP הקר באמצעות שרביט ארוך שתוכנן במיוחד עבור משימה זו. לאחר הכנסת ה, להסיר את השרביט ולסגור את דלתות DNP. בממשק תוכנת DNP, לחץ על הבא ולאחר מכן על סיום.המתן עד שהטמפרטורה תחזור ל- 1.4 קלווין ולאחר מכן לחץ על לחצן דגימת קיטוב. בחלון המוקפץ החדש, הגדר את ערך התדר לזה המתקבל מטאטא המיקרוגל. באותו חלון, הגדר את הה הספק ל-50 מילי-וואט ואת זמן הדגימה ל-300 שניות.לחץ על הבא, סמן את התיבה אפשר ניטור הצטברות ולאחר מכן לחץ על סיום. מקטבים עד שהצטברות המגנטיזציה למצב מוצק מגיעה לפחות ל-95% מהמקסימום. כאשר הקיטוב הרצוי מושגת, לחץ על הפעלה פירוק.תחת שיטה, בחר בדיקת חומצה פירובית ולאחר מכן לחץ על הבא. בהתאם להוראות המופיעות על המסך, פתח את דלתות צריח DNP. טען את תא החימום והלחץ בחלק העליון של המנגנון עם כ 4.55 מיליליטר של מדיום פירוק.זה מייצר ריכוז של 80 מילימולים לליטר פירובט עם פירוק ב- pH של 7.75 וטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס. מקם את שרביט ההתאוששות בתמדה הנכונה, וסגור את דלתות הצריח. בממשק תוכנת DNP, לחץ על הבא ולאחר מכן על סיום.בשלב זה, תקשורת הפירוק תהיה מחוממת עד שהלחץ יגיע ל-10 ברים. לאחר שהלחץ של 10 ברים מושג, הפירובט הקפוא וההיפרפולרי מורם באופן אוטומטי מאמבט ההליום הנוזלי, מעורבב במהירות ומופשר עם תקשורת הפירוק שחוממה יתר על המידה. לאחר מכן התערובת נפלטת דרך צינור נימי לתוך בקבוקון בצורת אגס.בעוד תערובת המדיה פירובט ופירוק היפרפולרי נפלט, כל הזמן מערבלים את הבקבוק כדי להבטיח תערובת הומוגנית. כאשר כל התערובת נפלט, במהירות לצייר 1.1 מיליליטר של הנוזל לתוך מזרק. מעבירים את התערובת לצינור NMR מחומם מראש בקוטר 10 מיליליטר, ומעבירים במהירות אל מד הרגיעה של רכיבה על אופניים.מיד לנקות את נתיב נוזל DNP באמצעות מדיום פירוק נקי, ואחריו אתנול. לאחר מכן, להסיר את ה, ולפוצץ גז הליום דרך נתיב הנוזלים כדי להסיר את כל נוזלי הניקוי הנותרים לטהר את הנתיב של חמצן. נקה את כל כלי הזכוכית.לאחר כל מדידה, רשום את ה- pH של הדגימות מהספקטרומטר של הספסל. כמו כן, לתעד את ה- pH של הדגימות על מד הרגיעה רכיבה על אופניים שדה. לפני הפירוק, יש לחשב את זווית ההיפוך של מד הרגיעה, ויש להגדיר את מד הרגיעה ולהוכן למדידת הפתרון ההיפר-קוטבי.כדי לבצע מדידות T-One, ודא שסיל ה-Shim החיצוני מותקן וממריץ. בתוכנת הכלי, בחר בכרטיסיה נקוב ראשי. לאחר מכן, לחץ על התא ליד התווית ניסוי, וגלול למטה בחלון המוקפץ כדי לבחור את רצף הדופק HPUB/S.עכשיו, להגדיר את פרמטרי הרכישה. הגדר את חיתול תדרי הרדיו ל-25 דציבלים, T1 מרבי לערכים שבין שלוש לחמש שניות, מעבר זמן ל-0.2 שניות, השהיית מיחזור לאפס שניות ושדה הרפיה לשדה ההרפיה הרצוי במגה-הרץ. לאחר מכן, בחר בכרטיסיה פרמטרי רכישה ולאחריה את כרטיסיית המשנה בסיסית.לחץ על התא ליד התווית גרעין, וגלול למטה בחלון המוקפץ כדי לבחור פחמן-13. לאחר מכן, הגדר את תדירות המערכת לשמונה מגה-הרץ, סרוק את הרוחב למגה-הרץ אחד, חסום את גודלו ל- 652 וסנן רוחב פס ל- 50,000 הרץ. לאחר מכן, בחר את רשת המשנה תצורה.הגדר את זמן רוחב הדופק של 90 מעלות לערך שנקבע קודם לכן, המקלט מעכב זמן ל- 25 מיקרו-שניות ותזמן השהיית הרכישה ל- 25 מיקרו-שניות. בחרו בתת-רשת Pulse והגדירו את זווית היפוך הדופק הראשית של ה-RF לחמש מעלות. לאחר מכן, בחר את רשת המשנה מספר ממדים והגדר את מספר הבלוקים ל- 100.המתן והתכונן לקבל את הפתרון ההיפר-קוטבי כדי ליזום את רכישת הנתונים. מיד לפני החדרת המדגם לתוך מד הרגיעה, הפעל ידנית את רצף הדופק מהקונסולה כדי למנוע החדרת המדגם לשדה מגנטי ריק. מסיבה זו, חשוב להתעלם ריקבון אינדוקציה חינם הראשון, או FID, במהלך ניתוח הנתונים.חשוב להתחיל את רכישת הנתונים לפני החדרת המדגם לתוך מד הרגיעה, כדי למנוע שדות מגנטיים ריקים שיגרמו לאובדן קיטוב. לאחר השלמת הרכישה, שמור את הנתונים על-ידי לחיצה על לחצן שמור. באמצעות תוכנת הניתוח, לשלב את הגודל של כל אות FID כדי לייצר סדרת נתונים המורכבת מגנטיזציה מדגם כפונקציה של זמן.דוגמה לטאטא מיקרוגל ברזולוציה גבוהה, לטווח מלא עבור חומצה פירובית מוצג. במקרה המוצג, תדר המיקרוגל האופטימלי תואם ל-94.128 ג'יגה-הרץ. מוצגת כאן סדרה טיפוסית של FIDs נרקבים כמו מגנטיזציה היפרפולריים נדגמים.עקומת הרפיה עבור פירובט היפרפולרי 1-13C התקבלה מהנתונים של הנתון הקודם. כל נקודה כחולה בעקומה מייצגת את האזור תחת FID. ערך T1 של 53.9 פלוס או מינוס 0.6 שניות הושג על ידי התאמה לא ליניארית פחות ריבועים של משוואת האות לנתונים עקומת ריקבון, שכלל את ההשפעות של זווית ההיפוך המשמשת לגירוי.תוצאות T1 עבור כל 26 מדידות על פני טווח של 0.237 מילילה כדי 0.705 טסלה ב 37 מעלות צלזיוס מוצגים. כל מדידת T1 בשדה הרפיה נתון היא פירוק היפרפולארי נפרד ממנגנוני DNP. הקו המוצק מייצג את הנוסחה והקווים המקווקווים מייצגים את רצועות 95%confidence.ניתוח התוצאות הראה כי זמן ההרפיה של גרעין ה-C-1 הוא 46.9 שניות בשדה המגנטי של כדור הארץ, לעומת 65 שניות בשלוש טסלה, המייצגת ירידה של 28% חשוב להתקין ולהמריץ את סליל ה-shim החיצוני ולהתחיל ברכישה ממש לפני הכנסת המדגם כדי למנוע שדות מגנטיים ריקים ואובדן פוטנציאלי של קיטוב. בעקבות שיטה זו, ניתן להשתמש בהליך המדגם עם מדיה פירוק deuterated כדי להאריך את זמני הרפיה ספין סריג של הפתרון היפרפולארי.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Measuring the Spin-Lattice Relaxation Magnetic Field Dependence of Hyperpolarized [1-13C]pyruvate

Magnetic Resonance Elastography Methodology for the Evaluation of Tissue Engineered Construct Growth

תהודה מגנטית elastography מתודולוגיה להערכת של רקמות מהונדסות צמיחה Construct

Traditional mechanical testing often results in the destruction of the sample, and in the case of long term tissue engineered construct studies, the use ...

Measuring the Mechanical Properties of Living Cells Using Atomic Force Microscopy

מדידת התכונות המכאניות של תאי חיים באמצעות מיקרוסקופ כוח אטומי

Mechanical  properties of cells and extracellular matrix (ECM) play important roles in many  biological processes including stem cell differentiation, ...

Microfluidic Platform for Measuring Neutrophil Chemotaxis from Unprocessed Whole Blood

פלטפורמת microfluidic למדידת נויטרופילים Chemotaxis מדם מלא לא מעובד

Neutrophils play an essential role in protection against infections and their numbers in the blood are frequently measured in the clinic. Higher ...

Magnetic Tweezers for the Measurement of Twist and Torque

מלקחיים מגנטיים למדידה של טוויסט ומומנט

Single-molecule techniques make it possible to investigate the behavior of individual biological molecules in solution in real time. These techniques ...

Alternating Magnetic Field-Responsive Hybrid Gelatin Microgels for Controlled Drug Release

מוני Microgels לטין היברידי שדה-Responsive המגנטי לשחרור סמים מבוקר

Magnetically-responsive nano/micro-engineered biomaterials that enable a tightly controlled, on-demand drug delivery have been developed as new types of ...

Metabolic Support of Excised, Living Brain Tissues During Magnetic Resonance Microscopy Acquisition

תמיכה מטבולית של טוחנות, חי ברקמות המוח במהלך רכישת מיקרוסקופ תהודה מגנטית

This protocol describes the procedures necessary to support normal metabolic functions of acute brain slice preparations during the collection of magnetic ...

Measuring Global Cellular Matrix Metalloproteinase and Metabolic Activity in 3D Hydrogels

מדידת הסלולר העולמי מטריקס מטאלו-פרוטאינאז ופעילות מטבולית Hydrogels תלת-ממד

Three-dimensional (3D) cell culture systems often more closely recapitulate in vivo cellular responses and functions than traditional two-dimensional (2D) ...

Biofunctionalization of Magnetic Nanomaterials

ביו-פונקציונליזציה של ננו-חומרים מגנטיים

Magnetic nanomaterials have received great attention in different biomedical applications. Biofunctionalizing these nanomaterials with specific targeting ...

Fabrication of Magnetic Platforms for Micron-Scale Organization of Interconnected Neurons

ייצור פלטפורמות מגנטיות עבור ארגון בקנה מידה מיקרון של נוירונים מחוברים

The ability to direct neurons into organized neural networks has great implications for regenerative medicine, tissue engineering, and bio-interfacing. ...

Electric and Magnetic Field Devices for Stimulation of Biological Tissues

התקני שדה חשמליים ומגנטיים לגירוי רקמות ביולוגיות

Electric fields (EFs) and magnetic fields (MFs) have been widely used by tissue engineering to improve cell dynamics such as proliferation, migration, ...