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Plateformes

Imagerie TEP, IRM et Optique


La plateforme d’imagerie propose des équipements et une expertise en imagerie du système nerveux central par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN), par Tomographie par Emission de Positons (TEP) et par imagerie Optique .
Publié le 11 mars 2016

Le dispositif d’ouverture contrôlée de la Barrière Hémato-Encéphalique par utilisation combinée de l'IRM et des ultrasons a  bénéficié d’un financement FEDER.

Dans le cadre de NeuraTRIS, une partie du financement all​oué sera dédié au développement prochain d'une infrastructure pour la radiochimie au sein de MIRCen. Pour l'instant, le radio-marquage des traceurs TEP est réalisé par le Laboratoire de Radiochimie et Radiopharmacie du service Hospitalier Frédéric Joliot (I²BM/SHFJ). ​En raison de la très courte demi-vie du carbone-11 (½ vie : 20,4 minutes), seuls les radiotraceurs marqués au fluor-18 (½ vie : 109,8 minutes) sont transportés vers MIRCen. Dès que la future installation de radiochimie NeuraTRIS sera opérationnelle, les radiotraceurs marqués au carbone-11 et au fluor-18 seront synthétisés et utilisés sur site.


Plateforme IRM


Plateforme TEP


Plateforme Optique

 

Imagerie du système nerveux central par résonance magnétique

Activités

Des techniques d’imagerie haute résolution et de spectroscopie multinucléaire (13C et 31P) sont développées et validées sur un aimant 7T

  • Séquences RMN optimisées haute résolution du rongeur et du primate (pondérations T1, T2 et T2*)
  • Séquences RMN optimisées pour la spectroscopie cérébrale 1H, 13C et 31P du rongeur et du primate, quantification automatisée de spectres à temps d’écho court
  • Imagerie CEST (« chemical exchange saturation transfer ») du glutamate chez le rongeur
  • L’optimisation de séquences complémentaires peut être réalisée dans le cadre des projets collaboratifs​

Équipement

Les examens peuvent être effectués sur les rongeurs et les primates en confinement de niveau de biosécurité 1, 2 et 3. L'aimant est scellé dans un sarcophage hermétique qui autorise les interventions de maintenance sur l'aimant tout en opérant en conditions confinées.

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Mise en place d'une expérience d'imagerie par résonance magnétique sur l'IRM à 7 Tesla préclinique de MIRCen (© P Stroppa/CEA)


  • Aimant horizontal de 7T / 40 cm (Agilent)
  • Gradient dédié pour les primates (29 cm de diamètre intérieur).
  • Gradient dédié pour les rongeurs (12 cm de diamètre intérieur.)
  • Bobines radiofréquence optimisées pour le cerveau et la moëlle de primate et de rongeur
  • Dispositifs de monitorage des paramètres physiologique pour les primates et les rongeurs compatibles avec l’IRM.
  • Aimant horizontal 11.7 T (Bruker) dédié à l'imagerie chez le rongeur, équipé d'une cryosonde (financement NeuraTRIS).

TEP


Activités

L'expertise de MIRCen dans le domaine de l'imagerie TEP se décline selon les trois axes stratégiques suivant :

1.  un axe de validation de radiotraceurs sur des modèles animaux bien validés de maladies humaines

2.  un axe de validation de modèles animaux à l'aide de l'imagerie TEP de radiotraceurs bien validés

​3.  un axe d'évaluation de nouvelles thérapies en vu du transfert vers la recherche clinique.


La plateforme TEP intéragit étroitement avec les plateformes RMN et Histologie pour la reconstruction 3D d'images multimodales (PF Traitement d'Images).

Équipement

La plateforme d'imagerie TEP comprend aujourd'hui :

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Dispositif d'imagerie TEP pour petit animal 
  • Deux systèmes TEP permettant la réalisation simultanée de 2 examens TEP pour des études chez le rongeur et le primate (FOCUS 220, Siemens, Knoxville, TN) et possédant les caractéristiques suivantes : •un champ de vue axial de 7,6 cm,
      • Un champ de vue transaxial de 19 cm,
      • Une résolution spatiale de 1,4 mm,
      • Une sensibilité de 3,4%.
  • un système HPLC avec double détection (UV et radioactivité) ainsi qu’un système à pression positive (méthode SPE) pour l’analyse des radiométabolites plasmatiques

Radiochimie

 

Activités

La radiochimie mise en œuvre actuellement pour le développement de radiotraceurs de cibles biologiques spécifiques à un processus pathologique s'appuie exclusivement sur des réactions de marquage de type substitution nucléophile à partir de [18F]F- ([18F]fluorure). Dès que la future installation de radiochimie NeuraTRIS sera opérationnelle, des réactions de marquage au carbone-11 seront également réalisées (par exemple, des réactions de O- et de N-méthylation à partir de [11C]CH3I ou de [11C]CH3OTf).

ÉquipementS

La radiochimie mise en oeuvre pour le développement de radiotraceurs de cibles biologiques spécifiques à un processus pathologique s'appuie :

  • pour les marquages au fluor [18F], sur des réactions de marquage électrophile, à partir de [18F]F2 ou nucléophile à partir de [18F]F-
  • pour les marquages au carbone [11C], sur des réactions de méthylation (à partir de [11C]CH3I ou de [11C]CH3OTf) ou de formation de carbonates et d’urées (à partir de [11C]COCl2).

Imagerie Optique

Activités

  • Biodistribution de macromolécules (aptamères, anticorps, peptides, nanoparticules)
  • Suivi in vivo de la migration, de la différentiation et de l'amplification de cellules
  • Imagerie in vivo de l'expression de gènes.
Sytème de tomographie optique de diffusion (fDOT)

Système d'endo-microscopie

 

Equipement

  • Un système d'imagerie par fluorescence proche infra-rouge équipé de deux lasers (680 et 740nm) permettant une imagerie quantitative en 3D par tomographie optique de diffusion (fDOT) à une résolution du mm3.
  • Un système d'endo-microscopie confocale fibrée (pCLE) équipé d'un laser à 488nm et permettant l'imagerie in vivo de sondes ou de protéines fluorescentes à une résolution de quelques microns.