動態核極化儀
動態核極化儀
2023.06.29
GE SpinLab Hyperpolarizer 簡介
SpinLab分為Polarizer與QC，QC為人體試驗必須之自動化機器，由於是掃描極化後的13C標定物訊號，故必須緊鄰核磁共振儀（MRI or NMR）旁才能發揮效用。本院購置之機台安裝於林口長庚兒童B2磁振中心，搭配GE MR750w 3T MRI，為亞洲第一部可執行人體試驗之SpinLab。
SpinLab分為Polarizer與QC，QC為人體試驗必須之自動化機器，由於是掃描極化後的13C標定物訊號，故必須緊鄰核磁共振儀（MRI or NMR）旁才能發揮效用。本院購置之機台安裝於林口長庚兒童B2磁振中心，搭配GE MR750w 3T MRI，為亞洲第一部可執行人體試驗之SpinLab。
如figure 1左半部份，後方掛載一台操作電腦與兩台監測儀器所有數據的GE Magmon Monitor（figure 2；同MRI使用的監視器），Polarizer中間主體為5T直立超導磁鐵，磁鐵上方有一微波射頻器提供極化能量與四個Vacuum channel供極化用管線放置（figure 3），依次至多可四個樣品同時上機（figure 4）極化，再分別單一自動化溶解出藥，同理，行極化的區域5T超導磁鐵中有監測極化效果的0.5T固態NMR，由微波裝置發射能量引發Overhauser effect，激發基態游離電子至激態將能量傳遞給13C原子核以達極化效果，磁場內須保持低溫（~0.8 K，磁鐵底部含50 L液態氦）、接近真空（~0.005-0.007 Torr）之狀態，故為時刻維持溫度與壓力，機台外另須提供高純氦氣（99.999%）、維持真空低溫之壓縮機與真空幫浦，實驗時Channel開關造成的溫度上升、水氣進入以及管道間氦氣喪失，皆需由上述氦氣與周邊儀器幫忙維持機台理想狀態。每晚非工作時段Polarizer會花費8-10小時執行Regeneration，將液態與氣態氦、磁體內壓力等重新調整分配，以利隔天上班時間時保持在RedyToPolarize狀態。
QC
如figure 1右半部份，為人體臨床試驗無菌出藥必須套件，由上方一black box、中段含電腦與下方四個Channel組成。黑色箱子外層為艙門可開關，內部為人體試驗用針劑出藥所在，具分光光度計、測溫計與0.5T液態NMR等，以即時偵測藥品濃度、pH、溫度與極化程度等等（figure 5），下方四個Channel供出藥用無菌管線放置（figure 6），出藥時轉移其中一Channel中之管線至black box，於操作螢幕點選自動溶解出藥後，即可得到無菌藥品針劑（figure 7），再傳遞至隔壁MRI掃描室，注射至已在MRI下定位完成的病人體內，掃描病灶處13C標定物及其下游代謝產物之動態消長，經SpinLab極化之13C訊號，相較自然界13C訊號高出10,000-20,000倍，現全球約26個高端研究中心正將此技術應用在各癌症早期診斷、化療或標靶用藥療效早期評估與心臟肝臟發炎反應等研究。
如figure 1右半部份，為人體臨床試驗無菌出藥必須套件，由上方一black box、中段含電腦與下方四個Channel組成。黑色箱子外層為艙門可開關，內部為人體試驗用針劑出藥所在，具分光光度計、測溫計與0.5T液態NMR等，以即時偵測藥品濃度、pH、溫度與極化程度等等（figure 5），下方四個Channel供出藥用無菌管線放置（figure 6），出藥時轉移其中一Channel中之管線至black box，於操作螢幕點選自動溶解出藥後，即可得到無菌藥品針劑（figure 7），再傳遞至隔壁MRI掃描室，注射至已在MRI下定位完成的病人體內，掃描病灶處13C標定物及其下游代謝產物之動態消長，經SpinLab極化之13C訊號，相較自然界13C訊號高出10,000-20,000倍，現全球約26個高端研究中心正將此技術應用在各癌症早期診斷、化療或標靶用藥療效早期評估與心臟肝臟發炎反應等研究。
