Professor Nikos K. Logothetis zum 65. Geburtstag gewidmet Kernspinresonanz ·Kernspintomographie ·Kontrastmittel ·Molekulare Sonden ·Paramagnetische Komplexe 1. Die Rolle biosensitiver MRT-Kontrastmittel bei der molekularen und funktionellen Bildgebung Ultimatives Ziel aller Bildgebungstechniken ist die Überwachung und Sichtbarmachung biologischer Prozesse. Unter diesen Te chniken findet die Magnetresonanztomographie (MRT) dank ihrer hervorragenden Raum-Zeit-Auflçsung und der Mçglichkeit, unbegrenzt in Gewebe eindringen zu kçnnen, wohl die häufigste Anwendung.Die Spezifität der MRTh at sich durch den Einsatz von Kontrastmitteln drastisch verbessert, was in den letzten drei Jahrzehnten zu einer starken Ausdehnung dieses Forschungsbereichs geführt hat. In jüngerer Zeit gab es große Bemühungen, biosensitive MRT-Kontrastmittel zu entwickeln und einzusetzen. [1][2][3] Bei diesen handelt sich um molekulare Sonden, die auf Veränderungen in ihrer Umgebung reagieren, wobei sich das von ihnen produzierte MR-Signal verändert. Folglich sind sie in der Lage, Veränderungen bei verschiedenen biologischen Parametern in ihrer Umgebung zu melden, was wertvolle Informationen zur Existenz und zum Verlauf zahlreicher grundlegender physiologischer und pathologischer Prozesse auf zellulärem und molekularem Niveau liefert.Biosensitive MRT-Kontrastmittel bergen enormes Potenzial für die Überwachung biologischer Prozesse:J edes biologische Ziel oder Ereignis kann mit Veränderungen eines spezifischen Parameters im Gewebe assoziiert werden, z. B. der Konzentration eines speziellen endogenen Ions oder Moleküls,d er Aktivität eines Enzyms oder der Temperatur. Entsprechend ist es mçglich, ein passgenaues Reportermolekül zu konstruieren, das aktiviert wird, wenn das gewünschte Ereignis oder eine Veränderung der Konzentration des Ziels stattfindet. Die Verfügbarkeit unterschiedlicher Modalitäten für die Generierung, Veränderung und Aufzeichnung von MRT-Signalen führt zu einer nie dagewesenen Vielfalt an Informationen, die sich mithilfe dieser Kontrastmittel erhalten lassen.Vore twa zwei Jahrzehnten wurde dieses Potenzial erkannt, als das erste so genannte "intelligente" MRT-Kontrastmittel hergestellt und dazu genutzt wurde,G enexpression sichtbar zu machen, im genannten Fall den weitverbreiteten Genmarker b-Galactosidase. [4,5] Seit damals weiß man von Hunderten solcher Sondenmoleküle,d ie für unterschiedliche Zwecke maßgeschneidert wurden. Für den weit-Biosensitive MRT-Kontrastmittel sind sehr vielversprechend, lassen sichd ochmit ihnen wichtige physiologische und pathologischeP rozesse nichtinvasiv überwachen. Sie sind in der Lage,d urch Veränderungen in ihrer Mikroumgebung das MRT-Signal abzuwandeln, sodass sichFunktionen in lebenden Organismen in Echtzeit verfolgen lassen. Die Chemie bietet uns diverse Lçsungen für die Konstruktion solcher Kontrastmittel an, die auf eine große Zahl spezifischer Ziele reagieren. Der Wegzur Nutzung dieser Biomarker in den gewünschten funktionellen MRT-Studien erfordert jedoch eine Berücksichtigung mehrerer wiss...