Molekulare Bildgebung mittels hyperpolarisierter Biosensoren

• Applicant: Professor Dr. Leif Schröder
• Subject Area: Nuclear Medicine, Radiotherapy, Radiobiology
• Term: from 2009 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 94799791

Xenon-Biosensoren besitzen ein herausragendes Potential, den Stellenwert der Magnetresonanz- Tomographie (MRT) in der molekularen Bildgebung erheblich zu verbessern und die Vorteile der MRT mit der hohen Sensitivität von hyperpolarisiertem 129Xe und der exzellenten Spezifizität eines funktionalisierten Kontrastmittels zu verbinden. Aufbauend auf neuen Detektionsverfahren (sog. Hyper-CEST-Methode) für die Xe-MRT soll dieser neue Ansatz in der molekularen Diagnostik für biomedizinische Fragestellungen nutzbar gemacht werden. Die Weiterentwicklung zielt auf eine hochsensitive In-vitro-Diagnostik zur Lokalisation von Tumorzellen in Zellkulturen (sog. Zell-Tracking) und erste Demonstrationen an Tiermodellen mittels eines Transferrin-basierten Biosensors ab. Solch ein Sensor wird subkutane Tumoren ohne störendes Hintergrundsignal detektieren können. Intensive Arbeiten zu den verschiedenen zur Verfügung stehenden Kontrast-Parametern der Hyper-CEST-Technik sollen eine absolute Quantifizierung der neuen molekularen Marker erlauben und so die nicht-invasive Tumor-Diagnostik entscheidend voranbringen. Mit NMR-Detektion funktionalisierter Xenon Biosensoren eröffnet sich dadurch die Möglichkeit, erstmals in den Sensitivitätsbereich nuklearmedizinischer Verfahren wie PET und SPECT vorzudringen, ohne dabei ionisierende Strahlung zu benutzen oder Kompromisse bezüglich der Eindringtiefe (wie etwa bei optischen Verfahren) machen zu müssen.

• DFG Programme: Independent Junior Research Groups