癌症成像：科学家在代谢核磁共振成像方面取得重大进展

作者：弗莱堡大学

图片来源：Pixabay/CC0 公共领域

由弗莱堡大学医学中心、德国癌症联盟（DKTK）和其他机构的科学家组成的团队在利用代谢磁共振成像（MRI）实时观察体内代谢过程方面取得了重大突破。

他们开发出一种方法，能以经济、安全和快速的方式改变人体内自然存在的分子，显著提高它们在核磁共振成像扫描中的可见度。这在个性化癌症诊断和其他应用中发挥了重要作用。他们的研究成果发表在 2023 年 7 月 13 日出版的《Angewandte Chemie 国际版》杂志上。

"我们找到了一种简单、快速、安全地生产生物造影剂的方法，这种造影剂甚至能使新陈代谢变得可见。首席研究员、德国弗莱堡医学中心-大学放射学诊所医学物理系 "超极化和代谢磁共振成像 "研究小组组长 Andreas Schmidt 博士说："这使我们能够实时观察癌症代谢，为个性化癌症医学开辟了全新的视角。

代谢磁共振成像的工作原理

磁共振成像检测分子的磁性。在超极化过程中，这些特性会在一定时间内被显著放大，从而产生比平时强得多的信号。

在生物学上，分子的行为与以前一样。因此，可以对新陈代谢过程进行非侵入式观察。"此外，这种方法安全、无辐射，而且代谢磁共振成像只需几分钟。这些方面对于需要定期随访检查的患者尤为重要，"共同研究员、NVivion Imaging Technologies GmbH 公司磁共振开发总监 Stephan Knecht 博士解释说。

这项研究成果具有两个重要的里程碑意义：

1.在生物相容性水溶液中成功生产出高度极化的丙酮酸盐。丙酮酸是人体内的一种常见分子，参与了中心代谢过程。研究小组采用创新的 SABRE 方法（可逆交换信号放大法）来增强丙酮酸信号。

这种方法可以在几分钟内生产出高灵敏度的生物造影剂，成本低廉，而且无需进行化学修饰。迄今为止，SABRE 作为一种方法还不够有效，而且以前无法在水溶液中生产出纯度足够高的造影剂。相比之下，使用现有方法生产造影剂需要大约一个小时或更长的时间，技术要求非常高。

2.2. 利用所研制的高灵敏度生物造影剂，在动物模型中成功地将丙酮酸转化为乳酸和丙氨酸。在以往的研究中，能量代谢中的这些转化已被确定为有用的诊断标志物。

(责任编辑：泉水)

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