Für den Monat Dezember 2019 geht das "Paper of the Month" der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an:

Dr. Max Masthoff  aus dem  Institut für Klinische Radiologie  für die Publikation:

Introducing Specificity to Iron Oxide Nanoparticle Imaging by Combining 57Fe-Based MRI and Mass Spectrometry.
BY: Masthoff, Max; Buchholz, Rebecca; Beuker, Andre; et al.
NANO LETTERS    Volume: 19 Issue: 11 Pages: 7908-7917 ; Published NOV 2019

Begründung der Auswahl:

Methodisch äußerst interessantes Paper aus der Bildgebung mit hoher Bedeutung für einen zukünftigen klinischen Einsatz, entstanden auf der Grundlage einer interfakultären Kooperation und mit hoher Bedeutung für einen zukünftigen klinischen Einsatz.

Zu Hintergrund, Fragestellung und Bedeutung der Publikation:

Eisenoxid-Nanopartikel (ION) werden als Kontrastmittel für die Magnetresonanztomographie (MRT) verwendet. Jedoch kann auch natürlich vorkommendes Eisen das MRT-Signal beeinflussen. Bisher ist eine spezifische Unterscheidung von endogenem Eisen (56Fe) und applizierten ION (ebenfalls 56Fe) nicht möglich. Daher sind die Analyse des Langzeitverbleibs des applizierten Eisens und spezifische Studien zur MRT-Zellverfolgung nur eingeschränkt möglich.

In dieser Studie wurden basierend auf nicht radioaktivem 57Fe-ION neuartige ION entwickelt sowie mit der Kombination von MRT und massenspektrometrischen Verfahren eine spezifische Unterscheidung zwischen endogenen Eisenvorkommen und applizierten Eisenpartikeln möglich. So konnten die 57Fe-ION als MRT-Kontrastmittel charakterisiert und der Langzeitverbleib des applizierten Eisens evaluiert werden. Hierbei konnten die Autoren zeigen, dass das verwendete 57Fe auch noch 90 Tage nach Applikation im Organismus zu finden ist und in den physiologischen Eisenstoffwechsel einfließt. Zudem konnte in dieser Studie gezeigt werden, dass die 57Fe-ION mittels MRT und Massenspektrometrie eine hochspezifische Markierung und Verfolgung von Immunzellen in einem Entzündungsmodell ermöglichen.

Die Verwendung von 57Fe-ION mit kombinierter MRT und Massenspektrometrie ermöglicht eine nicht- radioaktive, spezifische Detektion, Quantifizierung und Evaluation des Langzeitverbleibes des eingesetzten Eisen-Kontrastmittels. Zudem erlauben 57Fe-ION eine spezifische Validierung von ION-basierten Zellverfolgungsstudien mittels nichtinvasiver MRT.

Background and fundamental question of the publication:

Iron oxide nanoparticles (ION) are common contrast agents for Magnetic Resonance Imaging (MRI), but signal is influenced by endogenous iron. Currently, a specific differentation of endogenous iron (56Fe) and applied ION (also 56Fe) is not possible. Hence, analysis of the long-term fate of applied iron from ION as well as specific MRI cell tracking studies are hampered.

In this study we have developed novel ION based on non-radioactive 57Fe, and shown that the combination of MRI and mass spectrometry techniques enables for differentiation of endogenous iron and applied ION. 57Fe-ION were characterized as MRI contrast agent and the long-term fate of the applied iron from ION was evaluated. Here, the authors show that 57Fe from applied ION can still be found 90d after injection in mice and is transferred to the endogenous iron household. Further, we have shown that 57Fe-ION with combined MRI and mass spectrometry enable for highly specific labelling and tracking of immune cells within a model of local inflammation.

Combining 57Fe-ION MRI and mass spectrometry enables to study ION distribution and long-term fate in a non-radioactive, specific and quantitative manner. Futher, 57Fe-ION allows for specific validation of ION-based cell tracking studies by non-invasive MRI.

Die bisherigen ausgezeichneten "Papers of the Month" finden Sie HIER.