Low-cost LED-based Photo-CIDNP Enables Biocompatible Hyperpolarization of (19) F for NMR and MRI at 7 T and 4.7 T.
Low-cost LED-based Photo-CIDNP Enables Biocompatible Hyperpolarization of (19) F for NMR and MRI at 7 T and 4.7 T.
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DOI：
10.1002/cphc.201800570
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发表时间：
2018-10-05
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Plaumann M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bernarding J;Euchner F;Bruns C;Ringleb R;Müller D;Trantzschel T;Bargon J;Bommerich U;Plaumann M
含有 19F 的底物可以作为 NMR 和 MRI 的无背景报告分子。然而，由于与 1H NMR 相比信噪比 (SNR) 较低，体内应用仍然受到限制。尽管超极化可以提高信噪比，但迄今为止，只有光化学诱导动态核极化（photo-CIDNP）可以在没有有害金属催化剂的情况下实现超极化。使用黄素作为光敏剂，Photo-CIDNP 可显着增强水溶液中 3-氟-DL-酪氨酸的 19F NMR 信号。然而，激光用于光激发，其成本昂贵并且需要在医疗或实验室环境中采取适当的保护程序。在此，我们报告了使用低成本且易于操作的基于 LED 的设置的生物相容性系统在 4.7 T 和 7 T 下的 19F MR 超极化。可以获得第一张超极化 19F MR 图像，因为 photo-CIDNP 无需添加新基质即可实现重复超极化。
Substrates containing 19F can serve as background‐free reporter molecules for NMR and MRI. However, in vivo applications are still limited due to the lower signal‐to‐noise ratio (SNR) when compared with 1H NMR. Although hyperpolarization can increase the SNR, to date, only photo‐chemically induced dynamic nuclear polarization (photo‐CIDNP) allows for hyperpolarization without harmful metal catalysts. Photo‐CIDNP was shown to significantly enhance 19F NMR signals of 3‐fluoro‐DL‐tyrosine in aqueous solution using flavins as photosensitizers. However, lasers were used for photoexcitation, which is expensive and requires appropriate protection procedures in a medical or lab environment. Herein, we report 19F MR hyperpolarization at 4.7 T and 7 T with a biocompatible system using a low‐cost and easy‐to‐handle LED‐based set‐up. First hyperpolarized 19F MR images could be acquired, because photo‐CIDNP enabled repetitive hyperpolarization without adding new substrates.
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影响因子：
2.2
作者：
Kuprov, I;Hore, PJ
通讯作者：
Hore, PJ
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影响因子：
3.3
作者：
Ivanov, KL;Vieth, HM;Sagdeev, RZ
通讯作者：
Sagdeev, RZ
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2.9
作者：
Grosse, S;Yurkovskaya, AV;Vieth, HM
通讯作者：
Vieth, HM
影响因子：
3.3
作者：
STOB, S;KAPTEIN, R
通讯作者：
KAPTEIN, R
DOI：
10.4137/mri.s23559
发表时间：
2016-01-01
期刊：
MAGNETIC RESONANCE INSIGHTS
影响因子：
--
作者：
Fox, Matthew S.;Gaudet, Jeffrey M.;Foster, Paula J.
通讯作者：
Foster, Paula J.