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Molecular and Cellular MR Imaging 및 Spectroscopy에 관한 연구
Molecular and Cellular MR Imaging and MR Spectroscopy

  • 주관연구기관

    성균관대학교
    SungKyunKwan University

  • 연구책임자

    이정희

  • 참여연구자

    김성태   백지선   나현빈   장성만  

  • 보고서유형

    2단계보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2007-05

  • 주관부처

    과학기술부

  • 사업 관리 기관

    과학기술부
    Ministry of Science & Technology

  • 등록번호

    TRKO201000012623

  • 키워드

    자기공명영상.분광.분자영상.조영제.생체표지자.MRI.spectroscopy.molecular imaging.contrast agent.biomaker.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    Molecular and Cellular Imaging is an newly emerging technology in the field of biomedicine, which allows us to image biological p...

    Molecular and Cellular Imaging is an newly emerging technology in the field of biomedicine, which allows us to image biological processes at the molecular and cellular levels for the living organism non-invasively in the real-time manner. This grant was purposed to develop the technology in conjunction with PFG NMR and micro-imaging technologies to monitor in vivo pharmacological interaction using rodents (mouse and rats) for drug development.
    In this research, we will establish Small Animal Imaging technology in 3.0T and 4.7T MRI/MRS scanners. In vivo animal physiology monitoring system, rodent RF electronics, and image processing soft wares will be developed as a combined tool. To evaluate the $T_{1}$, $T_{2}$, and $T_{2}$* MRI contrasts in rodents models, various contrast agents will be developed and their optimal dose as well as the imaging window will be adjusted. 19F-PFG NMR technology will be developed to monitor intracellular drug uptake and in vivo 1H-MRS technology will be optimized to quantitatively measure the intracellular metabolites.


    본 단계에서 구축한 Small Animal Imaging기술, 나노입자 조영제 개발 과 생체 친화적 표면처리 기술, 약물/물질 (antibody, protein, cell 등)과 나노입자 담채기술, 다양한 동물의 장기에서의 질병 특...

    본 단계에서 구축한 Small Animal Imaging기술, 나노입자 조영제 개발 과 생체 친화적 표면처리 기술, 약물/물질 (antibody, protein, cell 등)과 나노입자 담채기술, 다양한 동물의 장기에서의 질병 특이성 biomarker 영상 기술, Cellular Imaging을 이용한 세포 추적영상 기술, PFG NMR 등은 매우 중요한 기반 기술로서 의약학 분야에 응용과 활용 범위가 매우 높으며 신기술로 막강한 잠재력 보유하고 있다.
    4.7T 동물용 MRI기기에 Small Animal Imaging 기술 확립을 국내에서 최초로 확립하여 rat, mouse, rabbit 등에서 $T_{1}$, $T_{2}$, $T_{2}$*, 조영증강 MRI를 수행 할 수 있게 되었으며, 3.0T 사람용 MRI 기기와의 호환성을 확보,
    Manganese Enhanced MRI (MEMRI)를 이용한 고 해상도 분자영상 기술 확립,
    본격적인 MR Molecular/Cellular imaging을 위하여 인체에 무해한 나도입자 MRI 조영제개발을 시도 하게 되었고, 100여 가지의 나노입자를 동시에 screening 하는 시스템 (MRI relaxometry)을 개발 여나노입자 screening 시스템의 효율을 극대화 하였고, 나노입자의 생체친화적 표면처리를 통한 antibody, protein, cell tagging 기술을 확립.
    다양한 뇌종양 모델, Hypoxic Ischemia (HIE)모델, Middle Cerebral Artery (MCA) Occlusion 모델, 대장암 모델 등의 orthotopic 질환동물모델을 구축하였고, 이 들은 MRI 조영제와, molecular probe 효능 검사하는 시스템에 응용.
    Cellular Imaging을 이용한 (stem)cell 추적 영상과 추적(trafficking)하는 기술을 확립하여 이식하는 세포를 추적 영상하여 세포치료를 모니터하는 영상기술로 개발.
    MR imaging과 localized spectroscopy, 그리고 PFG NMR 기법을 이용하여 subcellular NMR microscopy에 관한 연구를 수행하여 세계 최고의 고분해능을 갖는 영상을 획득하고, PFG NMR 기법을 이용하여 human suspension cell의 Aspin의 uptake를 관찰함.
    600 및 800 MHz NMR 장비에서 cell based drug uptake 정량측정에 대한 localized MRS와 PFG-NMR 기법을 확립. Xenopus oocyte에 대하여는 localized MRS 기법을 적용하여 oocyte 내부로 uptake된 drug molecule량의 시간에 따른 변화량 측정
    Solution NMR에서 분자간 상호작용에 의해 형성되는 분자간 다중 양자 코히런스 (intermolecular multiple quantum coherence, iMQC)를 macroscopic MRI에 적용하여, 단분자 코히런스 (single quantum coherence, SQC)를 측정하는 기존의 이미징과는 근본적으로 다른 대조도 (contrast)를 갖는 새로운 형태의 핵자기공명 미세 영상기술 개발


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ...1
    2. 제출문 ...2
    3. 보고서 초록 ...3
    4. 요약문 ...4
    5. SUMMARY ...6
    6. CONTENTS ...7
    7. 목차 ...8
    8. 제1장 연구개발과제의 개요 ...9
    9. 1. 연구개발의 필요성...9
    10. 2. 연차별 연구개발 목표.....
    1. 표지 ...1
    2. 제출문 ...2
    3. 보고서 초록 ...3
    4. 요약문 ...4
    5. SUMMARY ...6
    6. CONTENTS ...7
    7. 목차 ...8
    8. 제1장 연구개발과제의 개요 ...9
    9. 1. 연구개발의 필요성...9
    10. 2. 연차별 연구개발 목표...12
    11. 제2장 국내외 기술개발 현황 ...13
    12. 1. Small Animal Imaging 기술...13
    13. 2. 영상 조영제...13
    14. 3. 질환 특이성 표적인자 조영제: 나노입자와 약물 담채화 기술 (molecular probe 합성)...15
    15. 4. 세포치료...16
    16. 5. MR micro-imaging을 위한 하드웨어 개발...16
    17. 6. 개발된 hardware를 이용한 MR micro-imaging 및 spectroscopy 기술 개발...16
    18. 7. PFG-NMR 기법을 이용한 intra-cellular drug-uptake screening 기술 개발...17
    19. 8. MQCI 기법을 이용한 새로운 영상기법 개발...17
    20. 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...18
    21. 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...26
    22. 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...29
    23. 1. 활용 가능한 연구개발 성과...29
    24. 2. 향후 실용화 및 활용계획...30
    25. 3. 기술적 응용잠재력...30
    26. 4. 사업화로서의 활용가능성...31
    27. 5. 관련분야 연구개발 인프라 구축...31
    28. 6. 추가연구가 필요한 연구개발 성과 및 참고사항...31
    29. 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...33
    30. 제7장 참고문헌 ...34
  • 참고문헌

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