Design and synthesis of MRI contrast agents and their biological applications

MRI造影剂的设计合成及其生物学应用

• 批准号: 20689001
• 负责人: HANAOKA Kenjiro
• 金额: $ 16.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20689001/
• 关键词: MRI; 蛍光; イメージング; ランタノイド; マルチモーダルイメージング

Gadolinium ion (Gd^<3+>) complexes are commonly used as magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents to enhance signals in T1-weighted MR images. Most MRI contrast agents are mainly extracellular agents with nonspecific biodistribution. However, it is also possible to develop Gd^<3+> complexes with various chemical properties by means of appropriate ligand design for Gd^<3+>. In this research, we have developed a novel method to achieve functional Gd^<3+> complexes by using hydrophobic fluorescent dyes as a cell-permeability-enhancing unit and a targeting moiety for atherosclerotic plaques. i.e., we have synthesized Gd^<3+> complexes conjugated with various hydrophobic fluorescent dyes, and showed that these conjugates could be introduced efficiently into cells. Moreover, we have designed and synthesized novel MRI contrast agents by combining Gd^<3+> complexes and boron dipyrromethene (BDP) derivatives, and have successfully visualized atherosclerotic plaques of ApoE^<-/-> mice by MRI. Thus, conjugation of hydrophobic fluorescent dyes appears to be an effective approach to control the functions of Gd^<3+> complexes, and should be applicable for further development of functional Gd^<3+>-based MRI contrast agents.

钆离子（Gd^<3+>）配合物通常用作磁共振成像（MRI）造影剂，以增强t1加权MR图像中的信号。大多数MRI造影剂主要是非特异性生物分布的细胞外造影剂。然而，通过为Gd^<3+>设计合适的配体，也有可能开发出具有各种化学性质的Gd^<3+>配合物。在这项研究中，我们开发了一种新的方法，通过使用疏水荧光染料作为细胞通透性增强单元和动脉粥样硬化斑块的靶向部分，来获得功能性Gd^<3+>复合物。例如，我们已经合成了Gd^<3+>与各种疏水荧光染料缀合的配合物，并表明这些缀合物可以有效地引入细胞。此外，我们设计并合成了结合Gd^<3+>配合物和二吡咯甲基硼（BDP）衍生物的新型MRI造影剂，并成功地通过MRI显示ApoE^<-/->小鼠的动脉粥样硬化斑块。因此，疏水荧光染料的偶联似乎是一种有效的方法来控制Gd^<3+>配合物的功能，应该适用于进一步开发功能性Gd^<3+>为基础的MRI造影剂。

项目成果

Development of Luciferin Analogues Bearing an Amino Group and Their Application as BRET Donors

• DOI: 10.1002/asia.201000219
• 发表时间: 2010-09-03
• 期刊: CHEMISTRY-AN ASIAN JOURNAL
• 影响因子: 4.1
• 作者: Takakura, Hideo;Sasakura, Kiyoshi;Nagano, Tetsuo
• 通讯作者: Nagano, Tetsuo

動脈硬化診断を目指したMRイメージングプローブの開発

开发用于诊断动脉硬化的磁共振成像探头

• 发表时间: 2010
• 作者: M.Shimoda.;et ai.;Hiromi Sasaki;Takuya Myochin;Takahiro Egawa;Kenjiro Hanaoka;Masataka Togashi;Hideo Takakura;Mitsutasu kawaguchi;Kazuki Kiyose;Daihi Oushiki;Kenjiro Hanaoka;Toru Komatsu;Saki Izumi;Kazuki Kiyose;平林和久;明珍琢也;朴文;土岐裕子;Kenjiro Hanaoka;花岡健二郎;朴文;Yuichiro Koide;kiyoshi Sasakura;kenjiro Hanaoka;平林和久;小出裕一郎;Yuichiro Koide;小出裕一郎;篠倉潔;平林和久;平林和久;山根健浩;村松泰明
• 通讯作者: 村松泰明

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Development of A Liver-specific Probe for MR and NIRF Dual Imaging

开发用于 MR 和 NIRF 双成像的肝脏特异性探针

• 发表时间: 2009
• 作者: 早瀬裕輝;近藤暁;坂上昇史;新井隆景;Takehiro Yamane;Takehiro Yamane
• 通讯作者: Takehiro Yamane

蛍光色素の化学的特性を利用した新規機能性MRI-蛍光複合機能イメージングプローブの開発

利用荧光染料的化学性质开发新型功能性MRI-荧光复合功能成像探针

• 发表时间: 2009
• 作者: 早瀬裕輝;近藤暁;坂上昇史;新井隆景;Takehiro Yamane;Takehiro Yamane;山根健浩
• 通讯作者: 山根健浩