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Degenerierter Platzwechsel

09.01.2015

Der Einschluss des Edelgases Xenon in käfigartige Biomoleküle ist ein wichtiger Schritt in der Entwicklung neuer, magnetresonanztomographischer  Methoden zum Nachweis von Biomarkern in Zellen oder Organismen bei nativen Konzentrationen. Kernspinpolarisiertes 129Xe wechselt permanent zwischen einem Platz im Käfigmolekül und der umgebenden Lösung hin und her und dieser Austausch trägt entscheidend zur Signalverstärkung bei. Diesen Prozess zu verstehen ist unerlässlich für die Quantifizierung des Messsignals. Unter physiologischen Bedingungen ist jetzt die Koexistenz eines weiteren, bisher unbekannten Platzwechselmechanismus' entdeckt worden, bei dem ein Xe-Atom in Lösung nicht einen freien Käfig besetzt, sondern vielmehr ein anderes, käfiggebundenes Xenon von diesem Platz verdrängt, ohne dass der Komplex vorher dissoziierte. Die praktische Bedeutung dieses "Degenerate Exchange"-Mechanismus' liegt darin, dass er über die Xe-Konzentration in Lösung von außen gesteuert und damit zur Signaloptimierung genutzt werden kann.