Kontrast durch amorphe Nano-Körper

 
 



Klassische Präparate basierend auf chelatisierte Gadolinium-Komplexe sind bekannt für ihren exzellenten Läsion-Zu-Gewebe Kontrast, jedoch wurde im Jahre 2017 festgestellt, dass gadoliumhaltiges Kontrastmittel das Risiko eine nephrogenen systemischen Fibrose erhöhen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Ziel, ein Kontrastmittel zu entwickeln, welches die herkömmlichen gadoliniumhaltigen Präparate ablösen kann. Das Kontrastmittel wird als Nanopartikel nach dem Schema: Core-Indikator-Coating hergestellt. Grundlagen für die Entwicklung eines neuen Kontrastmittels sind die Untersuchung und Auswertung des magnetischen Verhaltens von amorphen Strukturen unter Einfluss von Temperaturveränderungen. Als wichtigstes Werkzeug für die Untersuchung diente eine selbstkonstruierte Magnetisierungskammer. Die Kammer besitzt ein Kühl- und Wärmesystem mit integrierten Temperatursensoren, mittels dieser wurden Materialien ermittelt die sich als Nanopartikel eignen. Ein weiterer Aspekt dieser Arbeit ist die Untersuchung und Messung von Relaxationsmechanismen. Ich habe mittels NMR-Spektroskopie die Spin-Gitter und Spin-Spin-Relaxation von Gadotersäure ermittelt, diese Werte dienen als Referenzwerte. Aus den gewonnenen Daten, des Versuchsaufbaus, wurden zwei Materialien als Oxid-Lösung weiterverarbeitet und die jeweiligen Spin-Gitter und Spin-Spin-Relaxationen ermittelt – mit sehr erfreulichen Ergebnissen. Des Weiteren habe ich eigene Modelle für die Kernphysikalischen Relaxationsmechanismen entworfen und modelliert, welche die Rotierenden Koordinatensysteme von Felix Bloch ersetzten und grafisch in der physikalischen Korrektheit sogar übertreffen. Die langfristigen Schritte sind die Modifizierung von der Core- und Coating-Geometrie, sowie der Emulsionpolymerisation. Die Nanopartikel werde mittels eines Laserverfahren hergestellt.



Jugend forscht: Entwicklung eines gadoliniumfreien Kontrastmittels

für die Kernspinresonanztomographie

Autorin: Aruna Sherma