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자료유형
학술저널
저자정보
오장훈 (경희대학교) 김혁기 (경희대학교) 우동철 (울산대학교) 이선정 (강동경희대학교병원) 이수열 (경희대학교) 장건호 (강동경희대학교병원)
저널정보
한국의학물리학회 의학물리 의학물리 제29권 제1호
발행연도
2018.3
수록면
29 - 41 (13page)
DOI
https://doi.org/10.14316/pmp.2018.29.1.29

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2018

Preliminary Phantom Experiments to Map Amino Acids and Neurotransmitters Using MRI
오장훈 ,  김혁기 ,  우동철 외 3명 의학물리 2018.03 학술저널

2016

Chemical Exchange Saturation Transfer MRI to Map γ-Aminobutyric acid, Glutamate, Myoinositol, Glycine, and Asparagine: Phantom Experiments
오장훈 생체의공 2016.01 학위논문

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The objective of this study was to evaluate the chemical exchange saturation transfer (CEST) effect of amino acids and neurotransmitters, which exist in the human brain, depending on the concentration, pH, and amplitude of the saturation radiofrequency field. Phantoms were developed with asparagine (Asn), γ-aminobutyric acid (GABA), glutamate (Glu), glycine (Gly), and myoinositol (MI). Each chemical had three different concentrations of 10, 30, and 50 mM and three different pH values of 5.6, 6.2, and 7.4. Full Z-spectrum CEST images for each phantom were acquired with a continuous-wave radiofrequency (RF) saturation pulse with two different B1 amplitudes of 2 μT and 4 μT using an animal 9.4T MRI system. A voxel-based CEST asymmetry was mapped to evaluate exchangeable protons based on amide (?NH), amine (?NH2), and hydroxyl (?OH) groups for the five target molecules. For all target molecules, the CEST effect was increased with increasing concentration and B1 amplitude; however, the CEST effect with varying pH displayed a different trend depending on the characteristics of the molecule. On CEST asymmetric maps, Glu and MI were well visualized around 3.0 and 0.9 ppm, respectively, and were well separated macroscopically at a pH of 7.4. The exchange rates of Asn, Glu, BABA, and Gly usually decreased with increasing pH. The CEST effect was dependent on the concentration, acidity of the target molecules, and B1 amplitude of the saturation RF pulse. The CEST effect for Asn can be observed in a 9.4T MRI system. The results of this study are based on applying the CEST technique in patients with neurodegenerative diseases when proteins in the brain are increased with disease progression.
#9.4T MRI #Chemical exchange saturation transfer #Amino acid #Neurotransmitter #Exchange rate

목차

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참고문헌 (21)

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Guivel-Scharen V / 1998 / Detection of proton chemical exchange between metabolites and water in biological tissues / J Magn Reson 133:36~45 google schola Dagher AP / 2000 / Imaging of urea using chemical exchange-dependent saturation transfer at 1.5T / J Magn Reson Imaging 12:745~748 google schola Cai K / 2012 / Magnetic resonance imaging of glutamate / Nat Med 18:302~306 google schola Ahmed M / 2010 / Structural conversion of neurotoxic amyloid-beta(1-42) oligomers to fibrils / Nat Struct Mol Biol 17:561~567 google schola Rauscher S / 2006 / Proline and glycine control protein self-organization into elastomeric or amyloid fibrils / Structure 14:1667~1676 google schola

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