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Development and optimization of multifunctional nanoparticles for molecular imaging
Amitava Kundu
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Betreuer*in
Bernhard Keppler
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30031.44448.606769-3
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Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Magnetic Resonance Imaging (MRI) zählt heute zu den wichtigsten bildgebenden Verfahren in der medizinischen Diagnostik. Hohe räumliche Auflösung und die Fähigkeit zwischen verschieden Gewebearten zu unterscheiden, haben erheblich zur Verbreitung der Magnetresonanztomographie als Diagnoseinstrument beigetragen. Mit Hilfe dieser nicht invasiven Technik ist es möglich, exakte, biomedizinische Informationen zu erhalten, ohne die zu untersuchende Probe zu schädigen. Um die Leistung der Magnetresonanztomographie zu verbessern und die erhaltenen Signale zu verstärken, werden häufig paramagnetische Kontrastmittel eingesetzt. Diese niedermolekularen Substanzen weisen jedoch einen entscheidenden Nachteil auf: sie diffundieren rasch durch Poren in Blutgefäßen in angrenzendes Gewebe und werden schnell durch die Niere abgebaut und ausgeschieden. Eine vielversprechende Möglichkeit die Verweildauer in Blutgefäßen zu erhöhen ist, diese Kontrastmedien an makromolekulare Trägersubstanzen zu binden. Dadurch wird ein zu rasches Diffundieren verhindert und ein verlängerter Zeitrahmen für MRI Messungen, der verbesserte Abbildungen ermöglicht, steht zur Verfügung. Im Bestreben, verbesserte Kontrastmittel im Nanometermaßstab zu entwickeln, zielt die vorliegende Arbeit auf die Entwicklung neuer Kopplungstechniken zwischen bifunktionellen Komplexbildnern und Trägerproteinen ab. Die daraus resultierenden modifizierten Proteine wurden auf den Gehalt anhängender Liganden, Größe und Struktur getestet. Anschließend gaben MRI Messungen über den Einfluss auf die Relaxivität, Auskunft. Zusätzlich wurden diese nanopartikuären Kontrastmedien mit Lektinen gekoppelt, die an Endothelzellen binden. Damit soll eine noch längere Verweilzeit in Blutgefäßen gewährleistet werden, was die Diagnose von krankhaften Veränderungen verbessert. Diese Lektinkonjugate wurden mithilfe unterschiedlicher Methoden in verschiedenen Größen hergestellt und ebenfalls ihr Einfluss auf das Relaxivitätsverhalten getestet.
Abstract
(Englisch)
In the field of medical diagnosis magnetic resonance imaging (MRI) has become a powerful tool. High spatial resolution and the capacity of differentiating soft tissue made MRI the most widespread imaging modality in clinical diagnosis. This technique is non invasive and therefore provides biomedical spectroscopy and spatial information without destroying the investigated sample. To increase the effectiveness of MRI and therefore enhance contrast between tissues paramagnetic contrast agents (CA) are applied. Though, these low molecular CA suffer from quick diffusion into the interstitium and rapid renal clearance. To overcome the mentioned limitations CA are coupled to nanosized carriers. This method promises prolonged intravascular retention leading to an increase in time, suitable for MRI measurements and due to prevented diffusion, an improved contrast. In effort to develop improved nanosized MRI CA, this thesis focuses on the evaluation of different strategies for the conjugation of a bifunctional chelating ligand to a nanosized carrier protein. The methods developed in this work were evaluated according to the amount of attached bifunctional chelators, the shape and size dimension of the resulting particles and finally, their impact on magnetic relaxation. In order to accumulate nanoshaped CA in the vasculature and visualize pathogenic alteration of blood vessels, the prepared CA were conjugated to an endothelial cell targeting lectin. These crosslinked nanoparticles were prepared in different sizes and lastly, MRI experiments were performed to determine relaxation.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
Nanoparticle MRI Gadolinium Albumin
Schlagwörter
(Deutsch)
Nanopartikel Magnetresonanztomographie Gadolinium Albumin
Autor*innen
Amitava Kundu
Haupttitel (Englisch)
Development and optimization of multifunctional nanoparticles for molecular imaging
Paralleltitel (Deutsch)
Entwicklung und Optimierung multifunktioneller Nanopartikel für die molekulare Bildgebung
Publikationsjahr
2009
Umfangsangabe
119 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Bernhard Keppler ,
Wolfgang Weigand
Klassifikationen
35 Chemie > 35.43 Koordinationsverbindungen, Komplexchemie ,
35 Chemie > 35.49 Anorganische Chemie: Sonstiges ,
35 Chemie > 35.62 Aminosäuren, Peptide, Eiweiße
AC Nummer
AC07806102
Utheses ID
6843
Studienkennzahl
UA | 091 | 419 | |
Universität Wien, Universitätsbibliothek, 1010 Wien, Universitätsring 1