铜可以帮助创造清晰的MRI图像诊断和改进

科学家们发现一种新的用于铜在磁共振成像(MRI)造影剂的设计,有助于创建更好的图片,帮助医生诊断病人的条件下更容易和安全。

研究人员发现一种新型铜蛋白结合位点,不出现在自然界中,有真正潜力用于磁共振成像造影剂用于改善身体内部结构扫描的可见性。

发现颠覆了传统医学智慧,铜不适合使用核磁共振造影剂可以帮助开发新的显像剂和潜在的风险和副作用少于存在与当前常用的造影剂。

来自伯明翰和圣安德鲁斯大学的研究人员,以及钻石光源,发表了他们的发现PNAS在创建一个高度难以捉摸的非生物的铜网站绑定到氧供体原子在一个蛋白质支架。

专家们发现,高效relaxivity水平显示的新结构——的能力对比剂影响质子的弛豫时间,这有助于创建在核磁共振扫描图像清晰、信息量也更大。

博士合著者安娜孔雀,读者在伯明翰大学的生物无机化学,评论道:“我们准备了一个new-to-biology铜包网站使用造影剂显示真正的潜力和挑战现有的教条,铜不适合使用在MRI。”

“尽管铜用于磁共振成像造影剂在很大程度上被忽视,我们的结合位点是极有前途的造影剂显示功能,显示relaxivities平等和优于Gd (III)代理通常用于临床磁共振成像。我们发现展示了一个强大的方法来访问新工具或成像应用程序代理。”

研究人员指出,基于铜的显像剂也可以用于正电子发射断层扫描(PET)扫描,产生身体的内部详细的三维图像。

他们的研究显示使用人造卷曲螺旋蛋白质支架内建立铜网站实现了功能和性能通常不与铜有关。

“金属网站不属于生物学的曲目是至关重要的在提供蛋白质设计师扩大工具箱的化学反应来设计新的功能系统,如有前途的成像能力报告,“孔雀博士补充说。

“这打开应用程序超出生物学是目前的能力和展示的一些优点使用简单的小型蛋白质支架作为一种手段,我们可以工程师新,也许目前未知,metal-binding网站。”

在核磁共振扫描仪,身体的部分暴露于强磁场引起氢核的水在组织分化的方向的磁场。自旋极化的大小检测用于形式先生形象但衰减时间常数称为T1弛豫时间特征。

水在不同的组织有不同的质子T1值,这是对比图片先生的主要来源之一。对比剂通常缩短,但在某些情况下增加,质子T1附近的水——改变的价值对比图像的可见性和改善身体内部结构,最常用的化合物是提醒造影剂(GBCAs)。

钆(Gd的形式^{3 +})通常是用作造影剂,但也有环境和病人安全问题探索新的造影剂的重要和活跃的研究领域。虽然需要做更多的工作以确保这个新的铜蛋白质稳定性的网站,该研究的作者认为他们的工作是一种很有前途的第一步设计新的铜基造影剂临床MRI扫描。

参考:沙,泰勒MJ,莫利纳罗G,等。设计难以捉摸的蛋白质的氧铜供体表明铜核磁共振造影剂的发展前景。《美国国家科学院刊。120 (27):e2219036120。2023;doi:10.1073 / pnas.2219036120

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