Search

This article describes a method of obtaining curcuminand gadolinium-loaded micelles based on triblock amphiphilic polyethylene glycol and polypropylene glycol copolymers Pluronic F-127 and Pluronic P-123 (Sigma-Aldrich, USA) superficially functionalized with recombinant human α-fetoprotein. The size of nanoparticles was measured using dynamic light scattering and amounted to an average of 50 to 100 nm. The micelles were stable: stored at +4 °С for 10 days, they exhibited no changes in their properties that would not fall within the standard error of measurement for the methods used for the analysis. Preliminary in vivo experiments conducted on mice showed no conspicuous toxicity of micelles with the maximum possible concentration of gadolinium, which enables their use in tumor tissue imaging in vivo., Предложен метод получения мицеллярных композиций куркумина и ионов гадолиния на основе трехблочных амфифильных сополимеров полиэтиленгликоля и полипропиленгликоля Pluronic F-127 и Pluronic P-123 (Sigma-Aldrich, США), поверхность которых функционализирована рекомбинантным производным α фетопротеина человека. Методом динамического светорассеяния определили размер наночастиц, и он составил в среднем 50–100 нм. Композиции отличались устойчивостью: в течение 10 суток хранения при +4 °С характеристики мицелл изменялись в пределах стандартной ошибки измерения для выбранных аналитических методов. Предварительные эксперименты in vivo на мышах показали отсутствие явно выраженной токсичности композиций при максимально возможной концентрации гадолиния, что делает возможным их дальнейшее использование для визуализации опухолевых тканей in vivo.

Количественное определение in vivo дозоповышающих агентов, то есть элементов с Z >52, при фотон-захватной терапии (ФЗТ) необходимо для внедрения метода в клиническую практику. Проведено исследование возможности количественного определения йода (Z = 53) в тканеэквивалентном объекте (полиэтиленовом фантоме) при помощи рентгеновской компьютерной томографии (КТ). Показано, что зависимость значений рентгеноплотности водных растворов йода на томограммах фантома от концентрации йода носит линейный характер в диапазоне концентраций йода от 0,5 до 50 мг/мл. Характеристики предлагаемого метода количественного определения йода при помощи КТ соответствуют потребностям ФЗТ. Отклонение измеренного по томограммам содержания йода в растворах от их истинных значений не превышает 5 % в диапазоне концентраций йода от 10 до 50 мг/мл. Для растворов с концентрацией йода менее 5 мг/мл отклонение достигает 80 %. Однако и этот результат является приемлемым для ФЗТ, так как для концентраций йода менее 5 мг/мл неопределенность величиной в 80 % в измерении концентрации йода приводит к неопределенности определения величины поглощенной дозы не более чем в 2,8 %. Изменение спектра рентгеновского излучения в тканеэквивалентом объекте не оказывает существенного влияния на характеристики предлагаемого метода. Сравнение градуировочных кривых, построенных для растворов, расположенных около поверхности объекта и в его глубине, показало, что разница между определяемыми по ним значениями концентрации йода не превышает 2 %.

In vivo quantitative determination of high-Z elements such as iodine gadolinium, gold, etc. is an important issue for contrast enhanced radiotherapy (CERT) that aggravates its clinical implementation. X-ray computed tomography (CT) could be a reliable, convenient and universal method for this task. The aim of this study was to demonstrate the feasibility of iodine quantification with CT in a tissue equivalent phantom, meeting the demands for CERT. The results show a linear relationship between iodine concentration and radiopacity on tomographic images expressed in Hounsfield units (HU) over an iodine concentration range of 0.5–50 mg/ml. Furthermore, iodine quantification with CT proofed to be suitable for CERT since the deviation between CTderived and actual iodine concentration does not exceed 5 % in the concentration range of 10–50 mg/ml. More significant deviations were observed for concentrations below 5 mg/ml with up to 80 %, which is still acceptable for CERT since the corresponding error for the absorbed dose in that range is less than 2.8 %. X-ray beam hardening within the tissue equivalent object does not significantly influence the accuracy of iodine quantification. The placement of iodine water solutions at the surface or in the centre of a visualized object during iodine quantification leads to a less than 2 % change in the determined iodine concentration., Количественное определение in vivo дозоповышающих агентов, то есть элементов с Z >52, при фотон-захватной терапии (ФЗТ) необходимо для внедрения метода в клиническую практику. Проведено исследование возможности количественного определения йода (Z = 53) в тканеэквивалентном объекте (полиэтиленовом фантоме) при помощи рентгеновской компьютерной томографии (КТ). Показано, что зависимость значений рентгеноплотности водных растворов йода на томограммах фантома от концентрации йода носит линейный характер в диапазоне концентраций йода от 0,5 до 50 мг/мл. Характеристики предлагаемого метода количественного определения йода при помощи КТ соответствуют потребностям ФЗТ. Отклонение измеренного по томограммам содержания йода в растворах от их истинных значений не превышает 5 % в диапазоне концентраций йода от 10 до 50 мг/мл. Для растворов с концентрацией йода менее 5 мг/мл отклонение достигает 80 %. Однако и этот результат является приемлемым для ФЗТ, так как для концентраций йода менее 5 мг/мл неопределенность величиной в 80 % в измерении концентрации йода приводит к неопределенности определения величины поглощенной дозы не более чем в 2,8 %. Изменение спектра рентгеновского излучения в тканеэквивалентом объекте не оказывает существенного влияния на характеристики предлагаемого метода. Сравнение градуировочных кривых, построенных для растворов, расположенных около поверхности объекта и в его глубине, показало, что разница между определяемыми по ним значениями концентрации йода не превышает 2 %.

Contrast-enhanced magnetic resonance imaging has become a routine diagnostic procedure. One of the most common contrast agents used for MRI is gadopentetic acid (Gd-DTPA, marketed as Magnevist). In this work, we studied the relaxivity of Gd-DTPA covalently bonded to β-cyclodextrin and compared enhancement properties of this compound and Magnevist. Our work demonstrated high relaxivity of Gd-DTPA complex containing 80 % of Gd-DTPA-modified β-cyclodextrin mono-derivative, 10 % of Gd-DTPA-modified β-cyclodextrin di-derivative and 10 % of Gd-DTPA-modified β-cyclodextrin tri-derivative. Gd-DTPA residues were linked to β-cyclodextrin by an ester bond, in which a COOH group belongs to DTPA and OH is a β-cyclodextrin surface hydroxyl group. It was proved experimentally that the studied compound is not toxic in concentrations necessary for diagnostic procedures. Compared to Magnevist, it can provide similar enhancement when used in just half of the equivalent amount., В настоящее время широко используют диагностическую процедуру на основе магнитно-резонансной томографии с применением контрастных средств, из которых наиболее часто применяют гадопентетовую кислоту (Gd-ДТПА, лекарственная форма — препарат «Магневист»). Данная работа посвящена изучению релаксирующей способности Gd-ДТПА, ковалентно соединенного с β-циклодекстрином, и сравнительной оценке визуализирующей способности изучаемого соединения и «Магневиста». Показано, что высокой релаксирующей способностью обладает комплекс Gd-ДТПА, состоящий из 80 % монопроизводного Gd-ДТПА-β-циклодекстрина и содержащий по 10 % дии трипроизводного Gd-ДТПА циклического углевода. Остатки Gd-ДТПА соединены с β-циклодекстрином сложноэфирной связью, где –СООН относится к ДТПА, а ОН — поверхностные гидроксилы β-циклодекстрина. Экспериментально доказано, что изучаемое соединение не обладает токсичностью в диагностических концетрациях. Визуализирующая способность аналогичная «Магневисту» может быть достигнута введением меньшего, до 50 %, количества препарата.