Angiogenesis, the formation of new capillaries from existing vessels, increases oxygenation and nutrient supply to ischemic tissue and allows tumor growth and metastasis. As such, angiogenesis targeting provides a novel approach for cancer treatment with easier drug delivery and less drug resistance. Therapeutic anti-angiogenesis has shown impressive effects in animal tumor models and are now entering clinical trials. However, the successful clinical introduction of this new therapeutic approach requires diagnostic tools that can reliably measure angiogenesis in a noninvasive and repetitive manner. Molecular imaging is emerging as an exciting new discipline that deals with imaging of disease on a cellular or genetic level. Angiogenesis imaging is an important area for molecular imaging research, and the use of radiotracers offers a particularly promising technique for its development. While current perfusion and metabolism radiotracers can provide useful information related to tissue vascularity, recent endeavors are focused on the development of novel radioprobes that specifically and directly target angiogenic vessels. Presently available proges include RGD sequence containing peptides that target ${\alpha}_v\;{\beta}_3$ integrin, endothelial growth factors such as VEGF or FGF, metalloptoteinase inhibitors, and specific antiangiogenic drugs. It is now clear that nuclear medicine techniques have a remarkable potential for angiogenesis imaging, and efforts are currently continuing to develop new radioprobes with superior imaging properties. With future identification of novel targets, design of better probes, and improvements in instrumentation, radiotracer angiogenesis imaging promises to play an increasingly important role in the diagnostic evaluation and treatment of cancer and other angiogenesis related diseases.
Kwak, In-Suk;Kang, Han Gyu;Son, Jeong-Whan;Lee, Jae Sung;Hong, Seong Jong
Journal of Biomedical Engineering Research
/
v.37
no.1
/
pp.7-14
/
2016
Radiopharmaceutical agents for positron emission tomography (PET), such as $^{18}F$-FDG and $^{68}Ga$, have been used not only for whole-body PET imaging but also for intraoperative radionuclide-guided surgery due to their quantitative and sensitive imaging characteristics. Current intraoperative probes detect gamma or beta particles, but not both of them. Gamma probes have low sensitivities since a collimator has to be used to reduce backgrounds. Positron probes have a high tumor-to-background ratio, but they have a 1-2 mm depth limitation from the body surface. Most of current intraoperative probes produce only audible sounds proportional to count rates without providing tumor images. This research aims to detect both positrons and annihilation photons from $^{18}F$ using plastic scintillators and a GAGG scintillation crystal attached to silicon photomultiplier (SiPM). The depth-of-interaction (DOI) along the plastic scintillator can be used to obtain the 2-D images of tumors near the body surface. The front and rear part of the intraoperative probe consists of $4{\times}1$ plastic scintillators ($2.9{\times}2.0{\times}12.0mm^3$) for positron detection and a Ce:GAGG scintillation crystal ($12.0{\times}12.0{\times}9.0mm^3$) for annihilation photon detection, respectively. The DOI resolution of $4.4{\pm}1.6mm$ along the plastic scintillator was obtained by using the 3M enhanced specular reflector (ESR) with rectangular holes between the plastic scintillators, which showed the feasibility of a 2-D image pixel size of $2.9{\times}4.4mm^2$ (X-direction ${\times}$ Y-direction).
It is widely accepted that altered metabolism contributes to cancer growth and has been described as a hallmark of cancer. Our view and understanding of cancer metabolism has expanded at a rapid pace, however, there remains a need to study metabolic dependencies of human cancer in vivo. Recent studies have sought to utilize multi-modality imaging (MMI) techniques in order to build a more detailed and comprehensive understanding of cancer metabolism. MMI combines several in vivo techniques that can provide complementary information related to cancer metabolism. We describe several non-invasive imaging techniques that provide both anatomical and functional information related to tumor metabolism. These imaging modalities include: positron emission tomography (PET), computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI), magnetic resonance spectroscopy (MRS) that uses hyperpolarized probes and optical imaging utilizing bioluminescence and quantification of light emitted. We describe how these imaging modalities can be combined with mass spectrometry and quantitative immunochemistry to obtain more complete picture of cancer metabolism. In vivo studies of tumor metabolism are emerging in the field and represent an important component to our understanding of how metabolism shapes and defines cancer initiation, progression and response to treatment. In this review we describe in vivo based studies of cancer metabolism that have taken advantage of MMI in both pre-clinical and clinical studies. MMI promises to advance our understanding of cancer metabolism in both basic research and clinical settings with the ultimate goal of improving detection, diagnosis and treatment of cancer patients.
Journal of Radiopharmaceuticals and Molecular Probes
/
v.3
no.2
/
pp.103-112
/
2017
The combination of nanoparticle with radioisotope could give the in vivo information with high sensitivity and specificity. However, radioisotope labeling of nanoparticle is very difficult and radioisotopes have different physicochemical properties, so the radioisotope selection of nanoparticle should be carefully considered. $^{18}F$ was first option to be considered for labeling of nanoparticle. For the labeling of $^{18}F$ with nanoparticle, Prosthetic group is widely used. Iodine, another radioactive halogen, is often used. Since radioiodine isotopes are various, they can be used for different imaging technique or therapy in the same labeling procedures. $^{99m}Tc$ can easily be obtained as pertechnatate ($^{99m}{TcO_4}^-$) by commercial generator. Ionic $^{68}Ga$ (III) in dilute HCl solution is also obtained by generator system, but $^{68}Ga$ can be substituted for $^{67}Ga$ because of the short half-life (67.8 min). $^{64}Cu$ emits not only positron but also ${\beta}-particle$. Therefore $^{64}Cu$ can be used for imaging and therapy at the same time. These radioactive metals can be labeled with nanoparticle using the bifunctional chelator. $^{89}Zr$ has longer half-life (78.4 h) and is used for the longer imaging time. Unlike different metals, $^{89}Zr$ should use the other chelate such as DFO, 3,4,3-(LI-1,2-HOPO) or DFOB.
Journal of Radiopharmaceuticals and Molecular Probes
/
v.7
no.2
/
pp.93-98
/
2021
meta-iodobenzylguanidine is one of the norepinephrine analogs and reuptakes together with norepinephrine with norepinephrine transporter. The radioiodinated ligand, 123I-meta-iodobenzylguanidine, is the most widely used for single photon emission computed tomography imaging to diagnose functional abnormalities and tumors of the sympathetic nervous system. In this study, we performed cellular uptake studies of 123I-meta-iodobenzylguanidine in positive- and negative-norepinephrine transporter cells in vitro to verify the uptake activity for norepinephrine transporter. After 123I-meta-iodobenzylguanidine was injected via a tail vein into normal mice, Single photon emission computed tomography/computed tomography images were acquired at 1 h, 4 h, and 24 h post-injection, and quantified the distribution in each organ including the adrenal medulla as a norepinephrine transporter expressing organ. In vitro cell study showed that 123I-meta-iodobenzylguanidine specifically uptaked via norepinephrine transporter, and significant uptake of 123I-meta-iodobenzylguanidine in the adrenal medulla in vivo single photon emission computed tomography images. These results demonstrated that single photon emission computed tomography imaging with 123I-meta-iodobenzylguanidine were able to quantify the biodistribution in vivo in the adrenal medulla in normal mice.
Layered double hydroxides (LDHs) nanoparticles have emerged as novel nanomaterials for bio-imaging applications due to its unique layered structure, physicochemical properties, and good biocompatibility. Bio-imaging is one of the most important fields for medical applications in clinical diagnostics and therapeutics of various diseases. Enhanced diagnostic techniques are needed to realize new paradigm for next-generation personalized medicine through nanoscale materials. When nanotechnology is introduced into bio-imaging system, nanoparticle probes can endow imaging techniques with enhanced ability to obtain information about biological system at the molecular level. In this review, we summarize structural features of LDH nanoparticles with current issues of bio-imaging system. LDH nanoparticle probes are also discussed through in vitro as well as in vivo studies in various bio-imaging techniques including fluorescence imaging, magnetic resonance imaging (MRI), positron emission tomography (PET), and computed X-ray tomography (CT), which will have the potential in the development of the advanced nanoparticles with high sensitivity and selectivity.
Barry G. H. Janssen;Mohamadreza Najiminaini;Yan Min Zhang;Parsa Omidi;Jeffrey J. L. Carson
Applied Microscopy
/
v.51
/
pp.12.1-12.12
/
2021
Intravital video microscopy permits the observation of microcirculatory blood flow. This often requires fluorescent probes to visualize structures and dynamic processes that cannot be observed with conventional bright-field microscopy. Conventional light microscopes do not allow for simultaneous bright-field and fluorescent imaging. Moreover, in conventional microscopes, only one type of fluorescent label can be observed. This study introduces multispectral intravital video microscopy, which combines bright-field and fluorescence microscopy in a standard light microscope. The technique enables simultaneous real-time observation of fluorescently-labeled structures in relation to their direct physical surroundings. The advancement provides context for the orientation, movement, and function of labeled structures in the microcirculation.
Journal of Radiopharmaceuticals and Molecular Probes
/
v.5
no.2
/
pp.158-162
/
2019
[11C]GR205171, a Neurokinin 1 (NK1) radioligand, has been known as such a promising PET probe for quantitation of NK1 receptors in the brain by positron emission tomography (PET) imaging. First trial to synthesis of [11C]GR205171 was to use methylene chloride and tetrabutylammonium hydroxide for preactivation of precursor, but the result was not successful in radiochemical yield (0~25%) and unreliable. 7 years later, inorganic base (Cs2CO3) was tried to achieve higher radiochemical yield, and they showed higher yield (~53%). We have tried to repeat the same synthesis method, but it did not work properly, because there were the lack of the detail procedure and still reproducibility in radiochemical yield. Here we report the improved synthesis protocol to produce [11C]GR205171 in high yield via commercial automated synthesizer. The sonicator which combines water heating bath was used to activate desmethyl-GR205171, and this method showed high efficiency and reasonable yields (4.7 ± 0.6%, non-decay corrected from molecular sieve trap) with >95% radiochemical purity.
Lee, Boeun;Cho, Yong-Hyun;Lee, Yun-Sang;Jeong, Jae Min
Journal of Radiopharmaceuticals and Molecular Probes
/
v.2
no.2
/
pp.113-117
/
2016
As a neurotransmitter, serotonin plays important roles in brain. It relates various neuropsychiatric disorders such as anxiety, depression, schizophrenia. [$^{11}C$]DASB is a well-known PET tracer for serotonin transporter imaging. In this study, we synthesized [$^{11}C$]DASB in HPLC loop for simple and rapid production. Total synthesis time was about 40 minutes and the radiochemical purities were over 99%. The specific activity was $51.4GBq/{\mu}mole$ (n=16). [$^{11}C$]DASB showed highest uptake in mid-brain that serotonergic nerves are abundant and lowest uptake in cerebellum. In conclusion, we used HPLC loop method for [$^{11}C$]DASB labeling and this method is useful for production of $^{11}C$ labeled PET tracers.
Seelam, Sudhakara Reddy;Lee, Yun-Sang;Jeong, Jae Min
Journal of Radiopharmaceuticals and Molecular Probes
/
v.2
no.1
/
pp.22-36
/
2016
$^{68}Ga$ is a promising radionuclide for positron emission tomography (PET). It is a generator-produced ($^{68}Ge/^{68}Ga$-generator) radionuclide with a half-life of 68 min. The employment of $^{68}Ga$ for basic research and clinical applications is growing exponentially. Bifunctional chelators (BFCs) that can be efficiently radiolabeled with $^{68}Ga$ to yield complexes with good in vivo stability are needed. Given the practical advantages of $^{68}Ga$ in PET applications, gallium complexes are gaining increasing attention in biomedical imaging. However, new $^{68}Ga$-labeled radiopharmaceuticals that can replace $^{18}F$-labeled agents like [$^{18}F$]fluorodeoxyglucose (FDG) are needed. The majority of $^{68}Ga$-labeled derivatives currently in use consist of peptide agents, but the development of other agents, such as amino acid or nitroimidazole derivatives and glycosylated human serum albumin, is being actively pursued in many laboratories. Thus, the availability of new $^{68}Ga$-labeled radiopharmaceuticals with high impact is expected in the near future. Here, we present an overview of the different new classes of chelators for application in molecular imaging using $^{68}Ga$ PET.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.