Subscribe to RSS
DOI: 10.1055/s-0031-1279283
Nachweis der Bildung von USPIO-Agglomeraten ausgelöst durch Proteinbindung mittels r2 und r2* Bestimmung am 3T MRT
Ziele: Superparamagnetische Eisenoxidnanopartikel (USPIO) haben ein hohes Potential für den klinischen Einsatz als Kontrastmittel. Durch Partikel-Proteininteraktionen können sich Agglomerate bilden, wodurch die Relaxivität, sowie ihre in vivo Distribution und Kinetik beeinflusst werden. Das Ziel unserer Studie war die Protein vermittelte Agglomeration in vitro in Hinsicht auf das in vivo Verhalten zu untersuchen. Methode: USPIO (Kerngröße 6nm, hydrodynamischer Durchmesser ~20nm) wurden in drei Medien (H2O, bovines Serumalbumin (BSA), fetales Kälberserum(FCS)) inkubiert. Zur Analyse der Größenänderung wurden alle Proben mittels Größenauschlusschromatographie (SEC), Bathophenanthrolin-Assay (BAP), Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) und Bestimmung von r2 und r2* an einem 3T MRT (Philips Intera®) untersucht. Die USPIO wurden in verschiedenen Konzentrationen (10, 25, 50, 75, 100µg Fe/100µl NaCl) in Mäuse appliziert (n=17 + 1 Kontrollmaus). Dynamische und relaxometrische (T2*) Messungen wurde mittels 3T MRT und einer Kleintierspule durchgeführt und die Aufnahme in Leber, Milz, Niere und Muskel bestimmt. Ergebnis: SEC, BAP und TEM zeigen eine Größenzunahme der einzelnen USPIO in BSA und eine Agglomeration in FCS. Die Relaxivitäten (r2; r2* [in mM-1s-1]±Standardabweichung) weisen einen signifikanten Anstieg von H2O(27±0,5; 32,5±3,3) BSA(27,5±0,3; 27±1) zu FCS(108±8; 273±48) auf. In vivo zeigt sich eine schnelle und signifikante Aufnahme der USPIO in die Leber und zu einem geringeren Maß auch in der Milz. Schlussfolgerung: Die Protein vermittelte Agglomeration, mit konsekutiver Erhöhung von r2 und r2*, in biologischen Medien wird scheinbar nicht durch BSA ausgelöst. Bekanntermaßen ist die RES-Aufnahme größenabhängig und somit sollte vor jeder in vivo Untersuchung eine exakte in vitro Analyse erfolgen. Wir konnten zeigen, dass für eine schnelle Einschätzung bereits eine exakte in vitro MRT-Analyse dazu ausreichend ist.
Keywords: USPIO, Agglomeration, Proteinbindung
Korrespondierender Autor: Forberich E
Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik und Poliklinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Martinistraße 52, 20246 Hamburg
E-Mail: e.forberich@uke.uni-hamburg.de