Hyper­-CEST

Die Signalverstärkung durch CEST ist ein indirektes, zweidimensionales Detektionsschema für Xenon in Biosensoren, das den Austausch des Edelgases zwischen dem ungebundenen Xe und dem vorübergehend im Biosensor-Molekül gefangenen Xe nutzt: Selektive Hochfrequenzimpulse markieren die Biosensor-Magnetisierung der temporär gebundenen Xe-Spins und übertragen diese Information mittels chemischen Austauschs auf frei gelöstes Xe, mit dem dar MRT-Bild erstellt wird.

Die Abbildung zeigt ein Diagramm mit roten und grünen Linien, das den Verlauf einer Energieübertragung oder -äußerung beschreibt. Es sind verschiedene Zustände dargestellt, die möglicherweise ein spezifisches physikalisches oder chemisches Konzept erklären, einschließlich der Position des Xenon-Atoms (Xe).
Das Bild zeigt das Porträt eines majestätisch aussehenden Mannes mit einem reich verzierten Königshut und einem dichten Bart. Er hält ein Zepter und trägt prächtige Kleidung. Über ihm stehen die Worte „Karolus Magnus“. Der Hintergrund ist dunkel und verstärkt die eindrucksvolle Darstellung des Mannes.

Dieses Verfahren kombiniert zwei Arten der Signalverstärkung und führt so zu einer enormen Steigerung der Empfindlichkeit. Dadurch wird die Messzeit um mehrere Größenordnungen verkürzt. Konzentrationen im nanomolaren Bereich können in MRT-Bildern innerhalb von 100 s dargestellt werden. Mit konventionellen MR-Methoden würde dies über 1100 Jahre dauern - die Messung hätte zu zeiten Karls des Großen bereits beginnen müssen. Der Kontrast für die Sensorverteilung kann über die MR-Pulssequenzparameter ein- und ausgeschaltet werden.

Das Bild zeigt den Prozess der Wechselwirkung von Xenon-Atomen, mit schematischen Darstellungen von zwei Zuständen: einem freien Zustand oben und einer Aggregation im unteren Bereich. Das Hauptaugenmerk liegt auf der Bewegung und dem Verhalten der Xenon-Atome unter verschiedenen Bedingungen.
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