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Creators/Authors contains: "Bock, Michael"

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  1. Free, publicly-accessible full text available July 1, 2024
  2. Abstract

    Metabolic magnetic resonance imaging (MRI) using hyperpolarized (HP) pyruvate is becoming a non‐invasive technique for diagnosing, staging, and monitoring response to treatment in cancer and other diseases. The clinically established method for producing HP pyruvate, dissolution dynamic nuclear polarization, however, is rather complex and slow. Signal Amplification By Reversible Exchange (SABRE) is an ultra‐fast and low‐cost method based on fast chemical exchange. Here, for the first time, we demonstrate not only in vivo utility, but also metabolic MRI with SABRE. We present a novel routine to produce aqueous HP [1‐13C]pyruvate‐d3for injection in 6 minutes. The injected solution was sterile, non‐toxic, pH neutral and contained ≈30 mM [1‐13C]pyruvate‐d3polarized to ≈11 % (residual 250 mM methanol and 20 μM catalyst). It was obtained by rapid solvent evaporation and metal filtering, which we detail in this manuscript. This achievement makes HP pyruvate MRI available to a wide biomedical community for fast metabolic imaging of living organisms.

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  3. Abstract

    Die metabolische Magnetresonanztomographie (MRT) mit hyperpolarisiertem (HP) Pyruvat wird zu einer vielversprechenden, nicht‐invasiven Technik für die Diagnose, die Charakterisierung und die Überwachung bei Behandlung von Krebs, sowie bei anderen Erkrankungen. Die klinisch etablierte Methode zur Herstellung HP‐Pyruvats, die dynamische Kernpolarisation, ist jedoch ein komplexes und langwieriges Verfahren. Die Signalverstärkung durch reversiblen Austausch (SABRE) ist eine ultraschnelle und kostengünstige Methode, die auf einem schnellen chemischen Austausch beruht. Hier demonstrieren wir zum ersten Mal eine in vivoAnwendung, sowie auch metabolische MRT mit SABRE. Wir präsentieren eine neuartige Routine zur Herstellung von wässrigem HP‐[1‐13C]Pyruvat‐d3innerhalb von sechs Minuten, zur Anwendung in lebenden Organismen. Die injizierte Lösung war steril, ungiftig, pH‐neutral und enthielt ≈30 mM [1‐13C]Pyruvat‐d3, polarisiert auf ≈11 % (Rückstände von 250 mM Methanol und 20 μM Katalysator). Es wurde durch schnelle Lösungsmittelverdampfung und Metallfiltrierung gewonnen, die wir in diesem Manuskript ausführlich beschreiben. Diese Ergebnisse machen die HP‐Pyruvat‐MRT für eine breite biomedizinische Gemeinschaft zur schnellen metabolischen Bildgebung von lebenden Organismen verfügbar.

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