Aachen: Signalverstärkung in der medizinischen MRT-Bildgebung

31.08.2023

Ein Forschungsteam aus Aachen ebnet den Weg für hochsensitive molekulare MRT-Bildgebung mit zielgerichteten Kontrastmitteln. Dem Team vom DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien und dem Institut für Technische und Makromolekulare Chemie an der RWTH Aachen Universität ist es erstmals gelungen DNA mit einem hyperpolarisierbarem Marker auszustatten und dessen Magnetresonanz-Signal um mehrere Größenordnungen zu verstärken. Bei dem markierten DNA-Molekül handelt es sich um ein im Labor erzeugtes Molekül, welches spezifisch Krebszellen ansteuert. Hierbei diente para-Wasserstoff als Hyperpolarisierungs-Quelle, die an den Marker gebunden ist.

Durchbruch in der Grundlagenforschung für MRT-Bildgebung

Noch nie zuvor wurde DNA hyperpolarisiert, weshalb die Ergebnisse den Grundstein für weitere Forschung in dem Bereich bildet. Die modifizierten DNA-Moleküle zeigen gute Voraussetzungen für die Anwendung als Kontrastmittel in der molekularen Bildgebung. Einerseits lassen sich die DNA-Moleküle so wählen, dass sie bestimmte Zellen oder Pathogene gezielt ansteuern und andererseits löst die signifikante Signalverstärkung das Problem der üblicherweise geringen Signalintensität von molekularer Magnetresonanztomografie. Damit diese neue Methode zukünftig für klinische Anwendungen in Frage kommt, muss die Lebensdauer der Markierung noch verlängert und eine effiziente Aufreinigungsmethode der DNA nach der Reaktion mit para-Wasserstoff entwickelt werden. Dies sind Bestreben von laufender und zukünftiger Forschung. Das langfristige Ziel des Teams besteht darin, die Marker-Technologie weiterzuentwickeln, um hochsensitive molekulare MRT zu ermöglichen.