Towards real-time metabolic profiling of a biopsy specimen during a surgical operation by 1H high resolution magic angle spinning nuclear magnetic resonance: a case report

<p>Abstract</p> <p>Introduction</p> <p>Providing information on cancerous tissue samples during a surgical operation can help surgeons delineate the limits of a tumoral invasion more reliably. Here, we describe the use of metabolic profiling of a colon biopsy specimen by high resolution magic angle spinning nuclear magnetic resonance spectroscopy to evaluate tumoral invasion during a simulated surgical operation.</p> <p>Case presentation</p> <p>Biopsy specimens (n = 9) originating from the excised right colon of a 66-year-old Caucasian women with an adenocarcinoma were automatically analyzed using a previously built statistical model.</p> <p>Conclusions</p> <p>Metabolic profiling results were in full agreement with those of a histopathological analysis. The time-response of the technique is sufficiently fast for it to be used effectively during a real operation (17 min/sample). Metabolic profiling has the potential to become a method to rapidly characterize cancerous biopsies in the operation theater.</p

Logiciels pour l'analyse et l'exploitation des meusres de relaxation magnetique nucleaire. Etude approfondie des phenomenes de relaxation croisee dans un systeme de deux spin 1/2

SIGLEINIST T 74320 / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

ASPECTS EXPERIMENTAUX ET METHODOLOGIQUES DE LA TECHNIQUE RMN HAUTE RESOLUTION A L'ANGLE MAGIQUES (HRMAS). APPLICATIONS A DES COMPOSES GREFFES SUR DIFFERENTES RESINES

CETTE THESE DECRIT QUELQUES ASPECTS EXPERIMENTAUX ET METHODOLOGIQUES DE LA TECHNIQUE RMN HAUTE RESOLUTION A L'ANGLE MAGIQUE (HRMAS) APPLIQUEE A DES COMPOSES GREFFES SUR DES RESINES. NOUS MONTRONS NOTAMMENT QUE L'ELARGISSEMENT DES RAIES DE LA MOLECULE GREFFEE PROVIENT DES CYCLES AROMATIQUES DES RESINES DONT L'ANISOTROPIE DE SUSCEPTIBILITE MAGNETIQUE N'EST PAS MOYENNEE PAR LA ROTATION A L'ANGLE MAGIQUE. L'UTILISATION DE RESINES NE CONTENANT PAS DE CYCLES AROMATIQUES, COMME LES RESINES PEGA ET POEPOP, PERMET D'OBTENIR UNE RESOLUTION QUASI-LIQUIDE. GRACE A CES RESINES, NOUS AVONS PU MESURER PRECISEMENT L'EXCES ENANTIOMERIQUE D'UN ECHANTILLON CONTENANT 4 DIASTEREOISOMERES D'UNE DICETOPIPERAZINE DIRECTEMENT SUR UN SPECTRE MONODIMENSIONNEL. PAR AILLEURS, CETTE RESINE POEPOP A PERMIS D'IDENTIFIER POUR LA PREMIERE FOIS UNE HELICE SUR LE PEPTIDE 141-160 DU VIRUS FMDV. DANS CETTE ETUDE, NOUS AVONS EGALEMENT MONTRE QUE LA STRUCTURE D'UN PEPTIDE EN SOLUTION ETAIT PRESERVEE LORSQU'IL ETAIT GREFFE SUR UNE RESINE. D'UN POINT DE VUE PLUS METHODOLOGIQUE, NOUS AVONS MONTRE QUE LES INHOMOGENEITES RADIALES DU CHAMP RADIOFREQUENCE POUVAIENT ETRE A L'ORIGINE DE LA DESTRUCTION COMPLETE DE L'AIMANTATION PENDANT DES EXPERIENCES DE TYPE TOCSY ENREGISTREES EN ROTATION A L'ANGLE MAGIQUE. ENFIN, NOUS AVONS MONTRE QU'IL ETAIT POSSIBLE DE DETECTER DES INTERACTIONS DIPOLAIRES RESIDUELLES 1H- 1H EN HRMAS EN UTILISANT DES EXPERIENCES CLASSIQUES DE RECOUPLAGE DIPOLAIRE. CES INTERACTIONS DIPOLAIRES RESIDUELLES PERMETTENT D'OBTENIR DES INFORMATIONS STRUCTURALES A LONGUE DISTANCE.STRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSudocFranceF

Etude par RMN HRMAS de molécules greffées sur support solide (Etude par RMN VASS de protéines dans des milieux orientés)

Ce travail comporte deux parties. La première partie décrit des études structurales secondaires de peptides greffés sur des résines par RMN haute résolution à l'angle magique (HRMAS). Nous avons notamment montré par RMN HRMAS que les peptides poly-Aib (acide -aminoisobutyrique) et les homo-peptides C -tétrasubstitués [L-( Me)Leu]n (n = 1-5) adoptent une structure régulière en hélice 310 même lorsqu'ils sont liés de manière covalente à une matrice polymérique. De tels systèmes s'avèrent en effet très utiles pour les études de reconnaissance moléculaire ou comme catalyseurs en synthèse asymétrique. La deuxième partie est consacrée à l'étude par RMN VASS (Variable Angle Sample Spinning) des milieux orientés. Des spectres RMN d'ubiquitine en présence de bicelles à une concentration de 25% poids/volume ont été enregistrés dans des conditions de rotation de l'échantillon à différents angles de rotation. Pour un axe de rotation égal à l'angle magique ( = 54,7), l'HSQC 1H/15N enregistrée sans découplage 1H dans la dimension indirecte correspond au spectre classique obtenu sur une protéine dans une solution isotrope et permet la mesure purement isotrope des constantes de couplage scalaire 1JNH. Pour un angle de rotation inférieur à l'angle magique ( 54,7) les bicelles s'orientent avec leur normale le long de l'axe de rotation. Cet alignement de bicelles crée des conditions anisotropes qui donnent lieu à l'observation de constantes dipolaires résiduelles sur l'ubiquitine. L'ampleur de ces constantes dipolaires résiduelles dépend directement de l'angle que le rotor fait avec le champ magnétique principal. En changeant cet angle de manière contrôlée, les constantes dipolaires résiduelles peuvent être aussi bien augmentées ou diminuées offrant ainsi la possibilité d'étudier simultanément une grande gamme de constantes dipolaires dans un même échantillon.This work is divided into two parts. The first part is dedicated to the secondary structural study of peptides grafted to a resin by High Resolution Magic Angle Spinning (HRMAS) NMR. We have shown by HRMAS NMR that poly-Aib ( -aminoisobutyric acid) peptides and C -tetrasubstituted homo-peptides [L-( Me)Leu]n (n = 1-5) adopt a regular 310-helical structure even when covalently bound to a polymeric matrix. Such systems are very useful in molecular recognition studies or as catalysts in asymmetric synthesis. The second part is dedicated to the study of oriented media by Variable Angle Sample Spinning (VASS) NMR. NMR spectra of ubiquitin in the presence of bicelles at a concentration of 25% w/v have been recorded under sample spinning conditions for different angles of rotation. For an axis of rotation equal to the magic angle ( = 54,7), the 1H/15N HSQC recorded without any 1H decoupling in the indirect dimension corresponds to the classical spectrum obtained on a protein in an isotropic solution and allows the measurement of pure isotropic scalar J-couplings 1JNH. For an angle of rotation inferior to the magic angle ( 54,7) the bicelles orient with their normal along the spinning axis. This bicelle alignment creates anisotropic conditions that give rise to the observation of residual dipolar couplings in ubiquitin. The magnitude of these dipolar couplings depends directly on the angle that the rotor makes with the main magnetic field. By changing this angle in a controlled manner, residual dipolar couplings can be either scaled up or down thus offering the possibility to study simultaneously a wide range of dipolar couplings in the same sample.STRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSudocFranceF

Differential Line Broadening in the Presence of Quadrupolar-CSA Interference

International audienceThe formalism for calculating the lineshape of a spin 1/2J-coupled to a high-spin nucleus undergoing quadrupolar and chemical shift anisotropy (CSA) relaxations is derived in the case where the tensors of both interactions are noncoincident and nonaxial. The expressions show that the CSA–quadrupolar interference term which is responsible for the asymmetry of lines involves a term depending on tensorial parameters. The effect of this term on the lineshapes is discussed with respect to three cases, namely coincident–axially symmetric, noncoincident–axially symmetric, and general noncoincident quadrupolar and CSA tensors. These cases are considered in the analysis of the lineshape of the1H-decoupled spectra of the31P nucleusJ-coupled to the59Co nucleus encountered in the tetrahedral cluster HFeCo3(CO)11PPh2H

Investigation of tetrahedral mixed-metal carbonyl clusters by two-dimensional Co-59 COSY and DQFCOSY NMR experiments

International audienceTwo-dimensional (2D) 59Co correlation spectroscopy (COSY)/double-quantum-filtered (DQF)COSY experiments are reported for three tetrahedral mixed-metal clusters HFeCo3(CO)11L with L = PPh3, P(OMe)3, and PCy3 (Cy = cyclohexyl) in which the L-substituted Co center is chemically different from the other two. The 2D 59Co COSY and DQFCOSY NMR spectra of these clusters in solution prove the existence of a scalar coupling constant between the 59Co nuclei. To determine this value for each cluster, 2D 59Co COSY and DQFCOSY NMR spectra have been simulated by numerical density-matrix calculations. The predicted spectra mimic well the features of the experimental spectra if a scalar coupling is introduced between the Co nuclei. It was initially observed that the scalar coupling constants between the Co nuclei obtained from the 2D COSY and DQFCOSY NMR spectra differed significantly. In contrast to the 2D COSY spectra, the diagonal and cross peaks are of comparable intensity in the 2D DQFCOSY spectra, which leads to a considerable increase in the accuracy of the determination of the scalar coupling constant