Erzeugung hochsensitiver molekularer Biomarker für die 19F Hoch- und Tieffeld-NMR durch Transfer der Parawasserstoff-induzierten Hyperpolarisation von 1H auf 19F

核磁共振成像技术的基本原理是利用磁共振技术来研究生物医学中的分子过程。Eine Steigerung der Sensitivität erfordert entweder höhere Pollutionsfelder，empindlichere Detektoren oder neuartige，nicht-thermische Pollutionstechniken. Speczielle Hyperpolarisationtechniken ermöglichen Steigerungen des Signal-Rausch-Verhältnisses（SNR）um bis zu 104，was einem 102 - 104 höheren Polarisationsfeld entsprechen würde. Mit angepasten Nachweistechniken wurden speziethehochsensitive molekulare Sonden realisiert，die NMR-gestützt und nicht-invasiv molekulare Prozesse aufklären können. Die hohe Sensitivität wird außerdem neuartige Anwendungen in der Niedrig-Feld-und mobilen NMR ermöglichen.第一个问题是超极化技术的原理。在这种情况下，可以将Parawasserstoff诱导超极化（PHIP）用于异质核，然后再进行韦尔登。Dkatalytisch是一种单一的水热反应，可以解决生物医学中的标记物质问题，并从1H和19F的超极化中分离出来。19 F标记物在大血管中存在，但没有天然的后遗信号，也不能直接用韦尔登检测。PHIP在19 F上的转移首先是通过测量，然后测量超极化最优化韦尔登的强度和寿命。在Hoch-和Tieffeld中，19F标记物质的生理学研究中，1H和19F在PHIP基超极化传输中的应用是实验和理论分析的基础。Dies erfordert den Aufbau einer Tieffeldapparatus and die Maximierung der Sensitivität in Tieffeldanwendungen durch Optimierung der Detektionsapparatus.技术评价将在体外和体内进行。

Die geringe Empfindlichkeit der NMR bildet das Haupthindernis zur Untersuchung molekularer Prozesse in der Biomedizin mittels Magnetresonanztechniken. Eine Steigerung der Sensitivität erfordert entweder höhere Polarisationsfelder, empfindlichere Detektoren oder neuartige, nicht-thermische Polarisationstechniken. Spezielle Hyperpolarisationstechniken ermöglichen Steigerungen des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) um bis zu 104, was einem 102-104 höheren Polarisationsfeld entsprechen würde. Mit angepassten Nachweistechniken wurden spezifische hochsensitive molekulare Sonden realisiert, die NMR-gestützt und nicht-invasiv molekulare Prozesse aufklären können. Die hohe Sensitivität wird außerdem neuartige Anwendungen in der Niedrig-Feld- und mobilen NMR ermöglichen. Erste Anwendungen zeigen die prinzipielle Machbarkeit verschiedener Hyperpolarisationstechniken. In diesem Antrag soll die Parawasserstoff-induzierte Hyperpolarisation (PHIP) für Heterokerne weiter ausgebaut werden. Durch katalytisch beschleunigte Hydrierreaktionen sollen biomedizinisch wichtige Markersubstanzen erzeugt und sekundär die Hyperpolarisation vom 1H auf 19F übertragen werden. 19F-markierte Substanzen bieten den großen Vorteil, dass kein natürliches Hintergrundsignal vorliegt und damit die Substanz eindeutig als Positivmarker genutzt werden kann. Zum Transfer der PHIP auf 19F liegen erst wenige Untersuchungen vor, außerdem müssen die Herstellung potentieller Substanzen und die Lebensdauer der Hyperpolarisation optimiert werden. Ziel des Antrags sind Grundlagenuntersuchungen zur experimentellen und theoretischen Analyse des PHIP-basierten Hyperpolarisationstransfers von 1H auf 19F in physiologisch verträglichen 19F-markierten Substanzen in vergleichenden Untersuchungen im Hoch- und Tieffeld. Dies erfordert den Aufbau einer Tieffeldapparatur und die Maximierung der Sensitivität in Tieffeldanwendungen durch Optimierung der Detektionsapparatur. Die Evaluation der Technik wird in vitro und in vivo am Tier erfolgen.