Als Kontrastmittel dienen beim Kernspin komplexgebundene Gadoliniumionen, die auf Grund ihrer speziellen Elektronenhülle ein starkes elektromagnetisches Wechselfeld erzeugen. Dieses "schüttelt" die Spins benachbarter Wassermoleküle, sodass sie schneller in den Grundzustand zurück fallen, die Relaxationszeit - und damit das Signal - ändert sich.

Um einzelne Organe sichtbar zu machen, muss ein Kontrastmittel diese spezifisch markieren. So gelingt es etwa mit dem Kontrastmittel Vasovist (MS-325), gezielt Blutgefäße für die Untersuchung von Gefäßerkrankungen sichtbar zu machen. Vasovist ist ein Gadoliniumkomplex mit einer Art molekularem Anker, der spezifisch an Albumin bindet, ein Protein im Blutserum.

Durch die Bindung an dieses große Proteinmolekül wird die Rotation der Gadoliniumverbindung um die eigene Achse dramatisch verlangsamt - und damit das Signal verstärkt. Ein schnell rotierendes Kontrastmittel kann die Protonenspins weniger effektiv "durchschütteln", die Bindung an das Zielprotein verstärkt also die Wirkung des Kontrastmittels - "knipst" es sozusagen erst richtig an.

Die Wissenschaftler um Peter Caravan vom New York Medical College verknüpften mehrere Gadoliniumkomplexe zu einer Kette, an deren Ende nach wie vor der Anker für das Albumin hängt. Die Forscher knüpften einen weiteren Anker an das andere Kettenende, so dass die Kette an zwei Stellen an das Albumin bindet und dabei regelrecht festgezurrt wird. Die auf diese Weise stark eingeschränkte Beweglichkeit der Kettenglieder schlug sich in einer deutlichen Erhöhung des Kontrasts nieder.

MEDICA.de; Quelle: Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.