Magnetresonanztomographie- und Spektroskopiesystem
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das geförderte 11.7T Magnetresonanztomographie- und Spektroskopie-System wurde im Rahmen der tierexperimentellen Verbundforschung in murinen Tiermodellen und biologischen Präparaten sowohl für technisch-methodische als auch für biomedizinische Forschungsarbeiten eingesetzt. Das System wird seit dem 1.11.2012 als Core Facility der medizinischen Fakultät der Universität Ulm betrieben und die Nutzung steht Arbeitsgruppen der Universität, außeruniversitären akademischen Institutionen und industriellen Partner gemäß der Benutzerordnung zur Verfügung. Im Rahmen der technisch methodischen Forschungsarbeiten wurden insbesondere die Entwicklung von (a) räumlich hochaufgelösten schnellen MR tomographischen Verfahren für die neuronale und kardiale Bildgebung, (b) dedizierte Sequenzen zur Darstellung von Geweben mit ultrakurzen T2 Relaxationszeiten, (c) Techniken zur Darstellung und Verfolgung markierter Stammzellen kontrastmittelbeladener Partikel, und (d) Methoden zur Messung und Korrektur von Trajektorien entwickelt. Die entwickelten Verfahren wurden ergänzend zu den konventionellen Verfahren für verschiedene biomedizinische Fragestellungen in interdisziplinären Projekten eingesetzt. Relevante abgeschlossenen Projekte, die zum Großteil im Rahmen öffentlicher Förderungen durchgeführt wurden, umfassen (a) die Untersuchung der in-vivo Darstellbarkeit injizierter markierter Stammzellen und deren Migration im Rattenmodell und die Erfassung der Organverteilung dedizierter Kontrastmittel nach systemischer Injektion; (b) die Entwicklung und initiale Evaluierung schneller Diffusionstensor MRT Sequenzen zur Durchführung von Kohortenstudien beispielhaft gezeigt für die Analyse von APP transgenen tg2576 Mäusen; die Charakterisierung und volumetrische Quantifizierung von braunem Fettgewebe; die Entwicklung einer in-ovo Bildgebungstechnik, die z.B. eine Testung der Kontrastmittelkinetik in einem CAM Tumormodell auf einfache Weise (natürliche Immundiffizienz, keine Notwendigkeit von Tierversuchsanträgen) erlaubt; und die Untersuchung von Materialien, die der normalen MRT nichtzugänglich sind. Ferner wurden weitere Projekte der kardiologischen, neurologischen und onkologischen Forschung unterstützt. Weitere zentrale aktuelle Arbeitsgebiete umfassen (a) die Etablierung quantitativer MR Verfahren zum sensitiven Nachweis von 19F beladenen Nanopartikeln und hyperpolariserten 13C angereicherten Nanodiamanten; (b) die Etablierung eine MR Mikroskopie für biologischen Gewebeproben; (c) die hochqualitative Quantifizierung der Metaboliten des Hirns in Maus und Ratte; (d) die Darstellung des Lungenparenchyms und die Quantifizierung der Lungenfunktion; (e) die funktionale Quantifizierung der globalen und regionalen Herzfunktion in verschiedenen Mausmodellen; (f) Bildgebung zur Quantifizierung von Gewebe- und Hirntrauma; und (g) die Standardisierung relevanter Meßsequenzen zur Etablierung hochgradig reproduzierbarer Ergebnisse.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Lysosomal degradation of the carboxydextran shell of coated superparamagnetic iron oxide nanoparticles and the fate of professional phagocytes. Biomaterials. 2010;31(34):9015-22
Lunova O, Syrovets T, Carlheinz Röcker C, Tronb K, Nienhaus GU, Rasche V, Mailänder V, Landfester K, Simmet T
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Labeling of Mesenchymal Stem Cells with Iron Oxide-Poly(L-lactide) Nanoparticles for Magnetic Resonance Imaging: Uptake, Persistence, Effects on Cellular Function and MRI Properties. Cytotherapy. 2011;13(8):962-75
Schmidtke-Schrezenmeier G, Urban M, Musyanovych A, Mailänder V, Rojewski M, Fekete N, Menard C, Deak E, Tarte K, Rasche V, Landfester K, Schrezemnmeier H
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Fast diffusion tensor magnetic resonance imaging of the mouse brain with a cryogenic coil at ultrahigh-field: optimization of the scanning protocol enables acquisition times useful for cohort studies. PLoSOne. 2012;7(12):e53389
Mueller HP, Vernikouskaya I, Kassubek J, Rasche V
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High-resolution ZTE imaging of human teeth. NMR Biomed 2012;25(10):1144-51
Weiger M, Pruessmann KP, Bracher AK, Köhler S, Lehmann V, Wolfram U, Hennel F, Rasche V
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Transient telomere dysfunction induces chromosomal instability and promotes carcinogenesis in telomerase-proficient mice. J Clin Invest. 2012;122(6):2283-8
Begus-Nahrmann Y, Hartmann D, Kraus J, Scheffold A, Grieb M, Rasche V, Schirmacher P, Lee HW, Kestler H, Lechel A, Rudolph KL
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Diffusion tensor magnetic resonance imaging of the brain in APP transgenic mice: a cohort study. PlosOne 2013;8(6):e67630
Mueller HP, Vernikouskaya I, Kassubek J, Ludolph AC, Stller D, Rasche V
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Cell competition is a tumour suppressor mechanism in the thymus. Nature. 2014 May 22;509(7501):465-70
Martins VC, Busch K, Juraeva D, Blum C, Ludwig C, Rasche V, Lasitschka F, Mastitsky S, Brors B, Hielscher T, Fehling HJ, Rodewald HR
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Iron-loaded PLLA (iPLLA) Nanoparticles as Highly Efficient Intracellular Markers for Visualization of Mesenchymal Stromal Cells by MRI. Contrast Media Mol Imaging. 2014;9:109-21
Vernikouskaya I, Fekete N, Erle A, Bannwarth M, Landfester K, Rojewski M, Schnmidtke-Schrezenmeier G, Schrezenmeier H, Rasche V
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Low dietary protein content alleviates motor symptoms in mice with mutant dynactin/dynein mediated neurodegeneration. Hum Mol Genet. 2014 Dec 30 [Epub ahead of print]
Wiesner D, Sinniger J, Henriques A, Dieterle S, Müller H, Rasche V, Ferger B, Dirrig-Grosch S, Soylu-Kucharz R, Petersen A, Walther P, Linkus B, Kassubek J, Wong PC, Ludolph AC, Dupuis L
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Two-Point Magnitude MRI for Rapid Mapping of Brown Adipose Tissue and its application to the R6/2 mouse model of Huntington disease. PLoSOne. 2014;9(8):e105556
Lindenberg KS, Weydt P, Müller HP, Bornstedt A, Ludolph AC, Landwehrmeyer GB, Rottbauer W, Kassubek J, Rasche V
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The toxic effect of R350P mutant desmin in striated muscle of man and mouse. Acta Neuropathol. 2015 Feb;129(2):297-315
Clemen SS, Stöckigt F, Strucksberg KH, Chevessier F, Winter L, Schütz J, Bauer R, Thorweihe JM, Wenzel D, Schlötzer-Schrehardt U, Rasche V, Krsmanovic P, Katus HA, Rottbauer W, Just S, Müller OJ, Friedrich O, Meyer R, Hermann H, Schrickel JW, Schröder R
