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超偏極83Krおよび129Xe MRIコントラスト剤製造における分子水素と触媒燃焼の応用

Molecular hydrogen and catalytic combustion in the production of hyperpolarized 83Kr and 129Xe MRI contrast agents.

要約

本研究では、スピン交換光ポンピング（SEOP）においてバッファーガスとして通常用いられる窒素を分子水素に置換することで、超偏極83Krおよび129XeのMRIコントラスト剤製造に新たなアプローチを提案した。83Krで29%、129Xeで63%の核スピン偏極が達成され、複数のSEOPサイクルにわたり再現性が確認された。SEOP後、水素は触媒燃焼により除去され、両核種の超偏極スピン状態に測定可能な損失は生じなかった。この手法により、高信号強度の超偏極83Kr MRIが初めて実現可能となった。

メカニズム

SEOPにおける窒素の代わりに水素をバッファーガスとして使用し、SEOP後に触媒燃焼で水素を除去することで、超偏極スピン状態を維持したまま83Krおよび129Xeを精製する。

書誌情報

著者

Rogers NJ, Hill-Casey F, Stupic KF, Six JS, Lesbats C, Rigby SP ほか

ジャーナル

Proc Natl Acad Sci U S A

発行年

2016 (2016-03-22)

PMID

26961001

DOI

10.1073/pnas.1600379113

PMC

PMC4812722

タグ

投与経路に関する解説

投与経路の特定が困難な研究です。水素摂取の経路として吸入が最も効率的とされますが、吸入応用にあたっては爆発リスクに注意が必要です（LFL 実証値 10%、高濃度機は非推奨）。

安全性注意

詳しくは:

• 吸入時の濃度と LFL/UFL
• 消費者庁事故事例