In-vitro-MR- und NIR-Bildgebung von Makrophagen mithilfe Fluorochrom-gekoppelter Magnetosomen

Ziele: Markierung humaner Zellen mit einem bi-funktionellen Kontrastmittel zur kombinierten Detektion mittels nah-Infrarot (NIR-) und Magnetresonanz- (MR-) Bildgebung. Methode: Fluorochrom Dy676 (Dyomics, Jena) wurde kovalent an bakterielle magnetische Nanopartikel (Magnetosomen, Durchmesser: 42 nm) gebunden. Zellen der humanen Makrophagen-Zelllinie wurden mit dem bi-funktionellen Kontrastmittel inkubiert und anschließend mithilfe eines NIR- und eines klinischen 1.5T MR-Systems bildgebend dargestellt. Es wurden T1 und T2 Relaxationszeiten bestimmt. Darüber hinaus wurden die markierten Zellen durch Fluoreszenzspektroskopie, fluorescence activated cell sorting (FACS) und confocal laser scanning microscopy (CLSM) charakterisiert. Ergebnis: Verglichen mit unmarkierten Kontrollen, zeigten Makrophagen, die mit dem neuen Kontrastmittel inkubiert worden waren, sowohl im NIR-System, als auch in der Fluoreszenzspektroskopie, der FACS-Analyse und der CLSM, eine deutlich erhöhte Fluorsezenz bei einer Wellenlänge von etwa 699 nm nach Anregung bei etwa 676 nm. Die CLSM-Aufnahmen wiesen die höchsten Fluoreszenzintensitäten innerhalb intrazellulärer Einschlüsse auf. Die aufgenommenen magnetischen Nanopartikel verursachten eine deutliche Reduktion der Signalintensitäten in der MR-Bildgebung, sowie eine Verkürzung der Relaxationszeiten T1 und T2. Schlussfolgerung: Mit dem neuen bi-funktionellen Kontrastmittel ist es möglich, humane Makrophagen zu markieren. Die markierten Zellen können sowohl mit einem 1.5 T MR-Tomographen, als auch mit NIR-Systemen bildgebend dargestellt werden.

Korrespondierender Autor: Lisy MR

Klinikum der Universität Jena, Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Erlanger Allee 101, 07747, Jena

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Schlüsselwörter

MR-Bildgebung - NIR-Bildgebung - Kontrastmittel - Magnetosomen - Makrophagen