Molekulare Bildgebung mit 13C-hyperpolarisierten Tracern zur Differenzierung von abnormalem Gewebe in vivo

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Die Magnetresonanz (MR) nutzt unter den Bedingungen klinischer Untersuchungen nur einen kleinen Teil des theoretisch zu Verfügung stehenden Signals (PB » 10-6, thermisches Gleichgewicht oder Boltzmannverteilung). Diese erschwert insbesondere den klinischen Nutzen nicht-wasserbasierter MR, da das nutzbare Signal von Stoffwechselmolekülen und Kernen wie z.B. 13C sehr schwach ist. Hyperpolarisationsmethoden umgehen diese thermische Gleichgewichtspolarisierung, erreichen Phyp » 1 und ebenso hohe Signalverstärkung. Das Ziel dieses Antrags ist es die Parawasserstoff-basierte Hyperpolarisation weiterzuentwickeln und in der biomedizinischen Anwendung zu etablieren. Das Biomolekül (1-13C, 2,3-D2) Succinat, Baustein des Zitronensäurezyklus mit dem Potential zur Diagnose von Tumoren, soll auf Phyp » 1 polarisiert und in Zellkulturen und im Tiermodel angewandt werden. Zum einen könnte durch die Einschleusung eines hyperpolarisierten Kerns in den Stoffwechsel dieser nicht invasiv, in vivo und in Echtzeit beobachtet werden. Zum anderen soll das Potential als vaskuläres Kontrastmittel ermittelt werden (z.B. zur Detektion von Verletzungen der Blut- Hirn Schranke). Diese neuen, bislang unzugänglichen Parameter wären eine entscheidende Erweiterung der medizinischen MR-Methoden und ein neues Werkzeug für die klinische Diagnostik.