Eindimensionale spektroskopische Magnetresonanz-Bildgebung mit Radiofrequenzfeldgradienten/Radiofrequenzphasengradienten und einem Mikrostreifenleiter als Sender und Empfänger zur Untersuchung von 3D Zellkulturmodellen

• Antragsteller: Dr. Jörg Lambert
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik ; Analytische Chemie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 329207848

Wir möchten im Rahmen dieses Projekts eindimensionale spektroskopische Magnetresonanz-Bildgebungsverfahren entwickeln, die für die systematische Beurteilung der Medikamentenaufnahme durch 3D Zellkultursysteme geeignet sind. Diese Techniken sollen an jedem Hochauflösungs-NMR-Spektrometer eine ortsaufgelöste Spektroskopie für massen- und volumenbegrenzte Proben mit hoher räumlicher und spektroskopischer Auflösung ermöglichen. Damit sollen die Verteilungsmuster von Metaboliten und Pharmaka in 3D Zellkulturmodellen wie z.B. Sphäroiden zeitlich aufgelöst bestimmt werden. Das Verfahren soll auf einem planaren Mikrostreifenleiterdetektor beruhen, um massen- und volumenlimitierte Proben sowie Mikrofluidikchips zur Sicherstellung der Funktionalität der Zellkulturmodelle einsetzen zu können. Das Verfahren soll an jedem Standard-Flüssigkeits-NMR-Spektrometer durchführbar sein, ohne weitere dezidierte Hardware zu benötigen. Zur Bildgebung sollen Radiofrequenzfeld- und Radiofrequenzphasengradienten eingesetzt werden, um mechanische Störungen des Systems auszuschließen und den Einfluss von Suszeptibilitätsdiskontinuitäten zu verringern. Zur Erzeugung von Radiofrequenzfeldgradienten soll der Streifenleiter mit einer dreiecksförmigen Einschnürung versehen werden, die zu einer linearen Variation der Stromdichte und damit des RF-Feldes als Funktion des Ortes führt. Eine Ortsauflösung soll mit einer Nutationstechnik erzielt werden. Auf der Grundlage dieses Prototyps soll ein Probenkopf mit Radiofrequenz-Phasengradienten entwickelt werden, der zwei orthogonal angeordnete Mikrostreifenleiter der oben beschriebenen Art enthalten soll. Damit soll eine weitere Verbesserung der Ortsauflösung erzielt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen