Nuklearmedizin 2021; 60(02): 180
DOI: 10.1055/s-0041-1726851
WIS-Poster
Präklinische Bildgebung

Evaluation des HET-CAM Modells für Biodistributionsstudien von Nanopartikeln mittels PET und MR Bildgebung

Authors

  • J Löffler

    1   Universität Ulm, Klinik für Nuklearmedizin, Ulm

  • N Eberhardt

    1   Universität Ulm, Klinik für Nuklearmedizin, Ulm

  • R Fiedler

    2   Universität Ulm, Institut für Anorganische Chemie II, Ulm

  • M Lau

    2   Universität Ulm, Institut für Anorganische Chemie II, Ulm

  • M Raabe

    3   Max Planck Institut, Abteilung für Polymerforschung, Mainz

  • M Alam

    3   Max Planck Institut, Abteilung für Polymerforschung, Mainz

  • AB Koch

    1   Universität Ulm, Klinik für Nuklearmedizin, Ulm

  • E Scheidhauer

    1   Universität Ulm, Klinik für Nuklearmedizin, Ulm

  • A Abaei

    4   Universität Ulm, Innere Medizin II, Ulm

  • H Herrmann

    1   Universität Ulm, Klinik für Nuklearmedizin, Ulm

  • C Solbach

    1   Universität Ulm, Klinik für Nuklearmedizin, Ulm

  • T Weil

    3   Max Planck Institut, Abteilung für Polymerforschung, Mainz

  • M Lindén

    2   Universität Ulm, Institut für Anorganische Chemie II, Ulm

  • AJ Beer

    1   Universität Ulm, Klinik für Nuklearmedizin, Ulm

  • V Rasche

    4   Universität Ulm, Innere Medizin II, Ulm

  • G Winter

    1   Universität Ulm, Klinik für Nuklearmedizin, Ulm
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    Ziel/Aim Durch ihre hohe Bioverträglichkeit und einfach zu modifizierende Oberfläche, sind Nanopartikeln (NPs) für medizinische Anwendungen von besonderem Interesse. Nanodiamanten (ND), mesoporösen Silica- (MSN) und superparamagnetische Eisenoxid NPs (SPION) sollten bezüglich Bioverteilung untersucht werden. Dafür soll die Eignung des Hen’s egg test-chorioallantoic membrane (HET-CAM) in vivo Modells, als Alternative zu Tierversuchen evaluiert werden.

    Methodik/Methods NDs beschichtet mit Deferoxamin (DFO) gekoppeltem humanem Serumalbumin, SPIONs modifiziert mit PEI (Polyethylenimin) sowie MSN funktionalisiert mit einem Fragment des CD47-Proteins und DFO wurden untersucht. Alle Partikel wurden mir Zr-89 radiomarkiert. Die Stabilität der Markierung wurden in 0.9% NaCl, Zellkulturmedium und humanem Serum über fünf Tagen verfolgt. Nach i.v. Injektion der NPs ins HET-CAM Modell wurden entsprechend der Partikelspezifität PET und/oder MRT Messungen durchgeführt. Alle Messungen fanden zwischen Embryo-Entwicklungstag 12 und 16 statt.

    Ergebnisse/Results Eine Zr-89 Radiomarkierungsausbeute >76% wurde für alle NPs erreicht. Die Stabilität der Markierung lag zwischen 77% (SPION) und 99% (MSN). Durch Überlagerung der PET und MRT Daten konnte eine Anreicherung der MSN (6.5 ± 1.7%IA/cc; n=3) und der ND (10.0 ± 5.3%IA/cc; n=4) in der Leber bestimmt werden. In T1-gewichteten MRT Aufnahmen bewirken SPIONs eine Signalreduktion in der Leber. Das Verhältnis der entsprechenden Signalintensitäten von Leber zu Brustmuskel (n=3) betrug 2.7 ± 0.2 vor und 10.2 ± 1.2 (0h) bis 9.6 ± 3.7 (4h) nach Injektion.

    Schlussfolgerungen/Conclusions Die Beurteilung der Biodistribution verschiedener radioaktiv markierter NPs mittels hochauflösender MR- und PET-Bildgebung konnte erfolgreich gezeigt werden. Die Partikel reicherten, ähnlich zur Verteilung in Mäusen, in der Leber an. Trotz Modell-bedingter Einschränkungen könnte das HET-CAM Modell besonders in frühen Stadien der Substanzentwicklung dazu beitragen, die Zahl notwendiger Tierversuche zu reduzieren.


     

    Publikationsverlauf

    Artikel online veröffentlicht:
    08. April 2021

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