סינתזה של ⁶⁸המשחק מסטול-הליבה תחמוצת ברזל חלקיקים עבור כפול טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים/דימות תהודה מגנטית (T₁)

שיטה זו מספקת כמה סינתזה מרתקת של חלקיקי גליום-68 עם מסמר ליבה להדמיה מולקולרית היברידית PET/MR. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שבזכות השימוש בטכנולוגיית מיקרוגל, הסינתזה היא מהירה וחשובה יותר, ניתנת לשחזור לחלוטין. ראשית, להמיס 75 מיליגרם של ברזל כלוריד hexahydrate ו 80 מיליגרם של חומצת לימון טריסודיום מלח דיהידראט בתשעה מיליליטר של מים.

מעבירים את התערובת לבקבוקון המותאם למיקרוגל. לאחר מכן, טען פרוטוקול דינמי במיקרוגל. הגדר את הטמפרטורה ל 120 מעלות צלזיוס, הזמן ל 10 דקות, הלחץ ל 250 psi, ואת הכוח ל 240 וואט.

מוסיפים מיליליטר אחד של הידרצין הידראט לתערובת התגובה. אז תתחיל את פרוטוקול המיקרוגל. בינתיים, לשטוף עמוד התפלת סינון ג'ל עם 20 מיליליטר של מים מזוקקים.

לאחר סיום הפרוטוקול, והבקבוק מקורר לטמפרטורת החדר, פיפטה 2.5 מיליליטר של התערובת הסופית על העמודה ומשליכים את הזרימה. לאחר מכן, להוסיף שלושה מיליליטר של מים מזוקקים לעמוד ולאסוף את חלקיקים בצינור פלסטיק. מוסיפים 75 מיליגרם של הקסהידראט ברזל כלוריד ו 80 מיליגרם של חומצת לימון טריסודיום מלח דיהידורט לתוך בקבוקון.

Elute גנרטור גליום-68 באמצעות נפח וריכוז מומלץ של חומצה הידרוכלורית על פי הספק. לאחר הזרקת חומצה הידרוכלורית בגנרטור בהגנה עצמית, ארבעה מיליליטר של גליום-68 כלוריד מתקבל, מוכן לשימוש ללא עיבוד נוסף. הוסיפו ארבעה מיליליטר של גליום-68 כלוריד לבקבוק המותאם למיקרוגל.

ואז פיפטה חמישה מיליליטר של מים מזוקקים לתוך הבקבוק ומערבבים היטב. עכשיו טען פרוטוקול דינמי במיקרוגל. הגדר את הטמפרטורה ל 120 מעלות צלזיוס, הזמן ל 10 דקות, הלחץ ל 250 psi, ואת הכוח ל 240 וואט.

מוסיפים מיליליטר אחד של הידרצין הידראט לתערובת התגובה. אז תתחיל את פרוטוקול המיקרוגל. בינתיים, לשטוף עמוד התפלת סינון ג'ל עם 20 מיליליטר של מים מזוקקים.

לאחר סיום הפרוטוקול והבקבוק מקורר לטמפרטורת החדר, פיפטה 2.5 מיליליטר של התערובת הסופית על העמוד ומשליך את הזרימה. לאחר מכן להוסיף שלושה מיליליטר של מים מזוקקים לעמוד ולאסוף את חלקיקים בבקבוקון זכוכית. כדי למדוד את הגודל ההידרודינמי של חלקיקי הגליום-68, פיפטה 60 מיקרוליטרים של המדגם לתוך קובט ולבצע שלוש מדידות פיזור אור דינמי לכל מדגם.

כדי להעריך את היציבות הקולואידית של חלקיקי הגליום-68, דגירה 500 microliters של מדגם במאגרים שונים ב 37 מעלות צלזיוס בזמנים שונים, החל אפס עד 24 שעות. בזמנים שנבחרו, להעביר 60 aliquots microliter כדי cuvettes ולמדוד את גודל הידרודינמי שלהם. כדי להשיג radiochromatogram סינון ג'ל, לשבר את האלוטיון מעמודת הדרת גודל לתוך 500 aliquots microliter במהלך שלב טיהור סינון ג'ל.

לאחר מכן למדוד את הרדיואקטיביות הקיימת בכל aliquot באמצעות activimeter. כדי לקבוע את היציבות הרדיוכימית, הדגירה גליום-68 חלקיקים בסרום העכבר במשך 30 דקות ב 37 מעלות צלזיוס. לאחר הדגירה, לטהר את הננו חלקיקים על ידי סינון אולטרה.

לאחר מכן למדוד את הרדיואקטיביות נוכח חלקיקים וסינון. נתוני גודל הידרודינמי עבור חלקיקי גליום-68 חשפו התפלגות גודל צרה וגודל הידרודינמי ממוצע של 7.9 ננומטר. מדידות של חמישה סינתזות שונות הוכיחו את יכולת ההתרבות של השיטה.

הגודל ההידרודינמי של חלקיקי גליום-68 שהדגיר במדיה שונה מאפס ל-24 שעות לא הראה שינויים משמעותיים, כלומר המדגם יציב במאגרים ובנסיובים שונים. בגלל החימום המהיר שהושג באמצעות טכנולוגיית מיקרוגל, חלקיקים מציגים גדלי ליבה קטנים במיוחד של כארבעה ננומטר. תמונות מיקרוסקופ אלקטרונים חשפו גדלי ליבה הומוגניים והיעדר צבירה.

כרומטוגרמת סינון ג'ל ננו-חלקיקים Gallium-68 מראה שיא רדיואקטיביות עיקרי המתאים לננו-חלקיקים ושיא מופחת המתאים לגליום-68 בחינם. התשואה radiolabeling היה 92% אשר מתרגמת לפעילות ספציפית יחסית 7.1 ג'יגה-בקרל למילימול של ברזל. ערך אורך מצוין של 11.9 וערך הרפיה צנוע של 22.9 התקבלו עבור חמישה סינתזות גליום-68 חלקיקים, המניבים יחס ממוצע של 1.9, כלומר חלקיקי גליום-68 הם אידיאליים עבור MRI משוקלל T1.

תמונות פנטום MR בריכוזי ננו-חלקיקים שונים של גליום-68 מראות עלייה בריכוז הברזל והניגודיות החיובית. ריכוז ברזל גובר מרמז על ריכוז גדל והולך של גליום-68, ואות ה- PET הוא אינטנסיבי יותר ויותר. השימוש בטכנולוגיית מיקרוגל מאפשר סינתזה מתרבה ומהירה של חלקיקי תחמוצת ברזל להדמיה רב מודאלית.

בעקבות הליך זה, ייצרנו מעקב שיכול לשמש להדמיה מולקולרית ממוקדת עם PET, T1 MRI או גישות היברידיות. לאחר התפתחותה, טכניקה זו סוללת את הדרך לחוקרים לחקור את השימוש בהדמיה מולקולרית היברידית בתחומים כגון אונקולוגיה ומחלות לב וכלי דם. אל תשכח כי עבודה עם תרכובות רדיואקטיביות יכול להיות מסוכן מאוד, ואמצעי זהירות radioprotection תמיד יש לנקוט בעת ביצוע הליך זה.