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Iron Oxide Nanoparticles for Visualization of Prostate Cancer in MRI

  • Prostate cancer (PCa) is one of the most common cancers in men. For detection and diagnosis of PCa, non-invasive methods, including magnetic resonance imaging (MRI), can reduce the risk potential of surgical intervention. To explore the molecular characteristics of the tumor, we investigated the applicability of ferumoxytol in PCa in a xenograft mouse model in two different tumor volumes, 500 mm3 and 1000 mm3. Macrophages play a key role in tumor progression, and they are able to internalize iron-oxide particles, such as ferumoxytol. When evaluating T2*-weighted sequences on MRI, a significant decrease of signal intensity between pre- and post-contrast images for each tumor volume (n = 14; p < 0.001) was measured. We, furthermore, observed a higher signal loss for a tumor volume of 500 mm3 than for 1000 mm3. These findings were confirmed by histological examinations and laser ablation inductively coupled plasma-mass spectrometry. The 500 mm3 tumors had 1.5% iron content (n = 14; sigmaProstate cancer (PCa) is one of the most common cancers in men. For detection and diagnosis of PCa, non-invasive methods, including magnetic resonance imaging (MRI), can reduce the risk potential of surgical intervention. To explore the molecular characteristics of the tumor, we investigated the applicability of ferumoxytol in PCa in a xenograft mouse model in two different tumor volumes, 500 mm3 and 1000 mm3. Macrophages play a key role in tumor progression, and they are able to internalize iron-oxide particles, such as ferumoxytol. When evaluating T2*-weighted sequences on MRI, a significant decrease of signal intensity between pre- and post-contrast images for each tumor volume (n = 14; p < 0.001) was measured. We, furthermore, observed a higher signal loss for a tumor volume of 500 mm3 than for 1000 mm3. These findings were confirmed by histological examinations and laser ablation inductively coupled plasma-mass spectrometry. The 500 mm3 tumors had 1.5% iron content (n = 14; sigma = 1.1), while the 1000 mm3 tumors contained only 0.4% iron (n = 14; sigma = 0.2). In vivo MRI data demonstrated a correlation with the ex vivo data (R2 = 0.75). The results of elemental analysis by inductively coupled plasma-mass spectrometry correlated strongly with the MRI data (R2 = 0.83) (n = 4). Due to its long retention time in the blood, biodegradability, and low toxicity to patients, ferumoxytol has great potential as a contrast agent for visualization PCa.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:A. Kader, Jan Ole Kaufmann, D. B. Mangarova, J. Moeckel, J. Brangsch, L. C. Adams, J. Zhao, C. Reimann, Jessica Saatz, Heike Traub, R. Buchholz, U. Karst, B. Hamm, M. R. Makowski
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Cancers
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.1 Anorganische Spurenanalytik
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.5 Proteinanalytik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:MDPI
Verlagsort:Basel, Switzerland
Jahrgang/Band:14
Ausgabe/Heft:12
Aufsatznummer:2909
Erste Seite:1
Letzte Seite:13
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Freie Schlagwörter:Cancer; ICP-MS; Imaging; Iron oxide; Magnetic resonance imaging; Nanoparticle
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Chemie und Prozesstechnik / Chemische Charakterisierung und Spurenanalytik
DOI:10.3390/cancers14122909
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-550075
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:15.06.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:04.07.2022
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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