velikost textu

Responsive Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging (MRI)

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Responsive Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging (MRI)
Název v češtině:
Responzivní kontrastní látky pro tomografii magnetické rezonance (MRI)
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Tereza Krchová
Školitel:
doc. RNDr. Jan Kotek, Ph.D.
Oponenti:
prof. RNDr. Radek Marek, Ph.D.
Carlos Platas-Iglesias, Dr.
Id práce:
128508
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra anorganické chemie (31-240)
Program studia:
Anorganická chemie (P1401)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
6. 6. 2017
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
tomografie magnetické rezonance, MRI, přenos saturace chemickou výměnou, CEST, lanthanoidy, přechodné kovy, komplexy, MRS
Klíčová slova v angličtině:
magnetic resonance imaging, MRI, chemical exchange saturation transfer, CEST, lanthanides, transition metals, complexes, MRS
Abstrakt:
ABSTRAKT ABSTRAKT Tato práce je zaměřena na syntézu nových makrocyklických ligandů s vyměnitelnými protony na koordinujících se skupinách a na přípravu komplexů těchto ligandů s vhodnými paramagnetickými ionty trojmocných lanthanoidů. Takové komplexy by mohly sloužit jako tzv. responzivní kontrastní látky pro tomografii magnetické rezonance (MRI) vhodné ke sledování změn okolních podmínek. V rámci této dizertační práce byly studovány kontrastní látky citlivé na změnu pH, které využívají přenosu saturace (PARAmagnetic Chemical Exchange Saturation Transfer; PARACEST) a mohly by tak sloužit ke sledování změn pH v tkáních. Informace o těchto změnách jsou důležité například pro diagnostiku nádorových onemocnění a/nebo pro volbu vhodného způsobu léčby. Byla připravena série komplexů makrocyklických ligandů s ionty trojmocných lanthanoidů s vyměnitelnými protony aminoskupin, které jsou koordinované k centrálnímu iontu kovu. U těchto komplexů byly podrobně studovány vlastnosti PARACEST. Kontrastní látky založené na výměně protonů z koordinovaných aminoskupin dosud nebyly v literatuře popsány. Bylo zjištěno, že tyto komplexy vykazují efekt PARACEST závislý na pH, a to při takových hodnotách pH, které odpovídají fyziologickým podmínkám. Tato studie ukázala, že komplexy s pendantním ramenem v podobě lineárního diaminu poskytují ve spektru CEST dva různé signály. Intenzity těchto signálů je možné porovnávat a vytvořit tak metodu umožňující určení hodnoty pH pomocí MRI nezávisle na koncentraci dané kontrastní látky. Aby byla zajištěna kinetická inertnost komplexů, byl navržen a připraven také nový makrocyklický ligand s aminofosfonátovým pendantním ramenem. Bylo zjištěno, že komplexy tohoto ligandu vykazují vlastnosti PARACEST důležité pro potenciální senzory pH a mohly by tak být použity jako kontrastní látky ke sledování změn pH. Stejné látky lze také použít 31P k určení pH pomocí techniky MRS (Magnetic Resonance Spectroscopy). Komplexy připravených ligandů tedy mají velký potenciál pro další aplikace a rozšiřují tak možnosti využití kontrastních látek ke sledování pH za podmínek in vivo.
Abstract v angličtině:
ABSTRACT ABSTRACT This work is focused on the synthesis of a family of new macrocyclic ligands with exchangeable protons on coordinating groups that could potentially serve (after complexation with suitable paramagnetic lanthanide(III) ions) as responsive contrast agents (CAs) for magnetic resonance imaging (MRI). It is expected that measurement of extracellular pH should bring information for tumorous disease diagnoses and/or for suggesting the most efficient treatment. Therefore, our attention was focused on pH-dependent CAs based on a PARAmagnetic Chemical Exchange Saturation Transfer (PARACEST) mechanism capable of reporting pH changes in tissue. The PARACEST-related properties of a series of Ln(III) complexes with the CEST effect caused by amino groups coordinated to the central Ln(III) metal ions were investigated. Such a kind of PARACEST CA is new and has had no precedent in the literature. It was shown that these Ln(III) complexes produce a pH-sensitive PARACEST effect in the pH region relevant for living systems. The study brings proof-of-principle for utilization of complexes with a linear diamine pendant arm, i.e. complexes with two exchanging proton pools, for ratiometric pH determination by MRI independently on the probe concentration. In addition, to ensure a higher kinetic inertness of the complexes and PARACEST properties suitable for potential pH-sensitive CAs, a novel macrocyclic ligand containing aminophosphonate-coordinating pendant arm was prepared. It was found that its Ln(III) complexes could be used as concentration-independent ratiometric probes for pH determination using 31P PARACEST measurements and also Magnetic Resonance Spectroscopy (MRS) techniques. Thus, these complexes extend the family of pH-sensitive probes for possible utilization in vivo.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Tereza Krchová 21.32 MB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. Tereza Krchová 17.91 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Tereza Krchová 19 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Tereza Krchová 17 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Tereza Krchová 2 MB
Stáhnout Posudek oponenta prof. RNDr. Radek Marek, Ph.D. 150 kB
Stáhnout Posudek oponenta Carlos Platas-Iglesias, Dr. 115 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 947 kB