Synthese van ⁶⁸Ga ijzeroxide Core-doped nanodeeltjes voor Dual Positron emissie tomografie / (T-₁) magnetische resonantie Imaging

Deze methode biedt een fascinerende synthese van gallium-68 core-doped nanodeeltjes voor hybride PET / MR moleculaire beeldvorming. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat dankzij het gebruik van microgolftechnologie de synthese snel en vooral volledig reproduceerbaar is. Los eerst 75 milligram ijzerchloridehexahydraat en 80 milligram citroenzuurtrinatritriumzoutdihydraat op in negen milliliter water.

Breng het mengsel over in een fles met microgolfspaper. Laad vervolgens een dynamisch protocol in de magnetron. Stel de temperatuur in op 120 graden Celsius, de tijd op 10 minuten, de druk op 250 psi en het vermogen op 240 watt.

Voeg een milliliter hydrazine hydrazine hydrae aan het reactiemengsel toe. Start dan het magnetronprotocol. Spoel ondertussen een gelfiltratie ontziltingskolom met 20 milliliter gedestilleerd water.

Zodra het protocol klaar is, en de kolf afgekoeld tot kamertemperatuur, pipet 2,5 milliliter van het uiteindelijke mengsel op de kolom en gooi de stroom door. Voeg hierna drie milliliter gedestilleerd water toe aan de kolom en verzamel de nanodeeltjes in een plastic buis. Voeg 75 milligram ijzerchloride hexahydraat en 80 milligram citroenzuurtrinatriumzout in een flacon.

Elute de gallium-68 generator met behulp van de aanbevolen volume en concentratie van zoutzuur volgens de verkoper. Na de zoutzuurinjectie in de zelfafschermde generator wordt vier milliliter gallium-68 chloride verkregen, klaar voor gebruik zonder verdere verwerking. Voeg vier milliliter gallium-68 chloride toe aan de fles met microgolf.

Dan pipette vijf milliliter gedestilleerd water in de kolf en meng goed. Laad nu een dynamisch protocol in de magnetron. Stel de temperatuur in op 120 graden Celsius, de tijd op 10 minuten, de druk op 250 psi en het vermogen op 240 watt.

Voeg een milliliter hydrazine hydrazine hydrae aan het reactiemengsel toe. Start dan het magnetronprotocol. Spoel ondertussen een gelfiltratie ontziltingskolom met 20 milliliter gedestilleerd water.

Zodra het protocol is voltooid en de kolf gekoeld tot kamertemperatuur, pipette 2,5 milliliter van het uiteindelijke mengsel op de kolom en gooi de flowthrough. Voeg vervolgens drie milliliter gedestilleerd water toe aan de kolom en verzamel de nanodeeltjes in een glazen flacon. Om de hydrodynamische grootte van de gallium-68 nanodeeltjes te meten, pipette 60 microliter van het monster in een cuvette en drie dynamische lichtverstrooiingsmetingen per monster uit te voeren.

Om de colloïdale stabiliteit van de gallium-68 nanodeeltjes te beoordelen, incubeer 500 microliter van het monster in verschillende buffers bij 37 graden Celsius voor verschillende tijdstippen, variërend van nul tot 24 uur. Breng op de geselecteerde tijden 60 microliter aliquots over naar cuvettes en meet hun hydrodynamische grootte. Om een gelfiltratie radiochromatogram te verkrijgen, fractioneer de elutie van de grootte uitsluiting kolom in 500 microliter aliquots tijdens de gel filtratie zuivering stap.

Meet vervolgens de radioactiviteit aanwezig in elke aliquot met behulp van een activimeter. Om de radiochemische stabiliteit te bepalen, broedt u de gallium-68 nanodeeltjes in muisserum gedurende 30 minuten bij 37 graden Celsius uit. Na incubatie, zuiveren de nanodeeltjes door ultrafiltratie.

Meet vervolgens de radioactiviteit aanwezig in de nanodeeltjes en filtraat. Hydrodynamische grootte gegevens voor de gallium-68 nanodeeltjes bleek een smalle grootte verdeling en gemiddelde hydrodynamische grootte van 7,9 nanometer. Metingen van vijf verschillende syntheses bewezen methode reproduceerbaarheid.

De hydrodynamische grootte van gallium-68 nanodeeltjes geïncubeerd in verschillende media van nul tot 24 uur toonde geen significante veranderingen, wat betekent dat het monster stabiel is in verschillende buffers en serums. Vanwege de snelle verwarming bereikt met behulp van microgolftechnologie, nanodeeltjes presenteren ultra kleine kernmaten van ongeveer vier nanometer. Elektronenmicroscopie beelden bleek homogene kerngroottes en de afwezigheid van aggregatie.

Het gallium-68 nanodeeltjesgel filtratie chromatogram toont een belangrijke radioactiviteitspiek die overeenkomt met de nanodeeltjes en een verminderde piek die overeenkomt met gratis gallium-68. De radiolabeling opbrengst was 92%wat zich vertaalt in een specifieke activiteit ten opzichte van 7,1 gigabecquerel per millimole ijzer. Een uitstekende longitudinale waarde van 11,9 en een bescheiden ontspanningswaarde van 22,9 werden verkregen voor vijf gallium-68 nanodeeltjes syntheses, wat een gemiddelde verhouding van 1,9 oplevert, wat betekent dat gallium-68 nanodeeltjes ideaal zijn voor T1-gewogen MRI.

MR fantoombeelden bij verschillende gallium-68 nanodeeltjesconcentraties tonen een toename van de ijzerconcentratie en het positieve contrast. Een toenemende ijzerconcentratie impliceert een toenemende gallium-68 concentratie, en het PET-signaal wordt steeds intenser. Het gebruik van microgolftechnologie maakt de reproduceerbare en snelle synthese van ijzeroxide nanodeeltjes voor multimodale beeldvorming mogelijk.

Na deze procedure hebben we een tracer geproduceerd die kan worden gebruikt voor gerichte moleculaire beeldvorming met PET, T1 MRI of hybride benaderingen. Na de ontwikkeling maakt deze techniek de weg vrij voor onderzoekers om het gebruik van hybride moleculaire beeldvorming te onderzoeken op gebieden zoals oncologie en hart- en vaatziekten. Vergeet niet dat het werken met radioactieve verbindingen zeer gevaarlijk kan zijn, en radiobescherming voorzorgsmaatregelen moeten altijd worden genomen tijdens het uitvoeren van deze procedure.