二重陽電子放出断層レントゲン写真撮影のため⁶⁸Ga コアをドープした酸化鉄ナノ粒子の合成/(T₁) 磁気共鳴イメージング

この方法は、ハイブリッドPET/MR分子イメージング用のガリウム-68コアドープナノ粒子のいくつかの魅力的な合成を提供します。この技術の主な利点は、マイクロ波技術の使用のおかげで、合成が速く、より重要であり、完全に再現可能であることです。まず、塩化鉄六水和物75ミリグラム、クエン酸三ナトリウム塩2水和物80ミリグラムを9ミリリットルの水に溶かします。

混合物を電子レンジ適合フラスコに移します。次に、マイクロ波に動的プロトコルをロードします。温度を摂氏120度、時間を10分、圧力を250 psi、電力を240ワットに設定します。

反応混合物に1ミリリットルのヒドラジン水和物を加える。次に、マイクロ波プロトコルを開始します。その間に、20ミリリットルの蒸留水でゲル濾過脱塩カラムをすすいでください。

プロトコルが終了したら、フラスコを室温まで冷却し、最終混合物のピペット2.5ミリリットルをカラムに入れ、フロースルーを廃棄します。これに続いて、蒸留水を3ミリリットル加えて、ナノ粒子をプラスチックチューブに集めます。75ミリグラムの塩化鉄六水和物と80ミリグラムのクエン酸三ナトリウム塩二水和物をバイアルに加えます。

ベンダーによると、塩酸の推奨容量と濃度を使用してガリウム-68発電機をエルプ。自己シールド発生剤中の塩酸注入後、4ミリリットルのガリウム-68塩化物が得られ、それ以上の処理なしで使用する準備が整いました。電子レンジ適合フラスコに塩化ガリウム-68の4ミリリットルを加えます。

その後、フラスコに蒸留水の5ミリリットルをピペットし、よく混ぜます。今すぐマイクロ波に動的プロトコルをロードします。温度を摂氏120度、時間を10分、圧力を250 psi、電力を240ワットに設定します。

反応混合物に1ミリリットルのヒドラジン水和物を加える。次に、マイクロ波プロトコルを開始します。その間に、20ミリリットルの蒸留水でゲル濾過脱塩カラムをすすいでください。

プロトコルが終了し、フラスコを室温まで冷却したら、最終混合物のピペット2.5ミリリットルをカラムに入れ、フロースルーを廃棄します。その後、蒸留水の3ミリリットルをカラムに加え、ガラスバイアルにナノ粒子を集めます。ガリウム-68ナノ粒子の流体力学的サイズを測定するために、サンプルのピペット60マイクロリットルをキュベットに入れ、サンプルごとに3つの動的光散乱測定を行う。

ガリウム-68ナノ粒子のコロイド安定性を評価するために、0〜24時間の範囲で、摂氏37度の異なるバッファーに500マイクロリットルのサンプルをインキュベートします。選択した時間に、60マイクロリットルのアリコートをキュベットに移し、流体力学のサイズを測定する。ゲル濾過放射性クロマトグラムを得るために、ゲル濾過精製工程中にサイズ排除カラムからの溶出を500マイクロリットルのアリコートに分画する。

次に、アクチビメータを用いて各アリコートに存在する放射能を測定する。放射化学的安定性を決定するには、ガリウム-68ナノ粒子をマウス血清中に30分間摂氏37度でインキュベートします。インキュベーション後、限外ろ過によってナノ粒子を精製する。

次に、ナノ粒子に存在する放射能を測定し、濾液を含む。ガリウム-68ナノ粒子の流体力学的サイズデータは、狭いサイズ分布と平均流体力学サイズ7.9ナノメートルを明らかにしました。5種類の異なる合成の測定は、方法再現性を証明した。

ゼロから24時間の異なる媒体でインキュベートされたガリウム-68ナノ粒子の流体力学的サイズは有意な変化を示さなかったので、サンプルは異なる緩衝液および血清中で安定であることを意味する。マイクロ波技術を用いて高速加熱を実現するため、ナノ粒子は約4ナノメートルの超小型コアサイズを提示する。電子顕微鏡画像は、均質なコアサイズと凝集の欠如を明らかにした。

ガリウム-68ナノ粒子ゲルろ過クロマトグラムは、ナノ粒子に対応する主な放射能ピークと遊離ガリウム-68に対応する還元ピークを示す。放射標識収率は92%であり、鉄のミリモル当たり7.1ギガベクレルに対する特定の活性に変換される。5つのガリウム-68ナノ粒子合成に対して11.9の優れた縦方向値と22.9の緩やかな緩和値が得られ、平均比1.9を得て、ガリウム-68ナノ粒子がT1重量MRIに理想的であることを意味する。

異なるガリウム-68ナノ粒子濃度におけるMRファントム画像は、鉄濃度および正のコントラストの増加を示す。鉄濃度の上昇はガリウム-68濃度の上昇を意味し、PET信号はますます強くなっています。マイクロ波技術の使用は、マルチモーダルイメージング用の酸化鉄ナノ粒子の再現性と迅速な合成を可能にします。

この手順に従って、PET、T1 MRI、またはハイブリッドアプローチで標的分子イメージングに使用できるトレーサーを製造しました。開発後、この技術は、腫瘍学や心血管疾患などの分野におけるハイブリッド分子イメージングの使用を研究する道を開きます。放射性化合物を使用すると非常に危険であり、この手順を実行する際には常に放射線防護の予防措置を講じることができることを忘れないでください。