Parawasserstoff-induzierte Hyperpolarisation von Gasen

Die Bildgebung von Gasen stellt eine große Herausforderung dar, ob per MRT oder mit anderen Methoden. NMR‐ und MRT‐Signale sind direkt proportional zur Kernspindichte und zur Kernspinpolarisation (Ausrichtungsgrad der Kernspins bzgl. eines angelegten Magnetfeldes). Die Kernspinpolarisation ist unter typischen Bedingungen sehr niedrig, z. B. ist die Polarisation bei 1.5 T und einer physiologisch relevanten Temperatur nur ein hunderttausendstel der maximal erreichbaren Polarisation. Daher wird MRT in erster Linie zur Bildgebung von Wasser, welches in Gewebe in hoher Konzentration vorliegt, herangezogen. Hyperpolarisationsmethoden erhöhen vorübergehend die Kernspinpolarisation bis zu einem Polarisationsgrad von maximal eins, was eine Signalverstärkung von mehreren Größenordnungen bedeutet. Dies ermöglicht 3D‐Bildgebung von weniger konzentrierten Analyten, wie etwa Biomolekülen oder Gasen. Parawasserstoff‐induzierte Polarisation (PHIP) kann sehr schnell erzielt werden. Zudem sind die verwendeten Verfahren leicht skalierbar und relativ kostengünstig. In diesem Kurzaufsatz fassen wir ausgewählte Neuerungen im Bereich der Parawasserstoff‐induzierten Polarisation zusammen, die in Zukunft zu neuen, inhalierbaren Kontrastmitteln führen können.