Accroissement de la sensibilité en résonance magnétique par le biais du para-hydrogène (pH2) – PH2MR

L’objectif global de ce projet est l’augmentation de la sensibilité en résonance magnétique et plus particulièrement en IRM (Imagerie par Résonance Magnétique). Une méthode prometteuse repose sur l’utilisation du para-hydrogène. En effet, une réaction d’hydrogénation effectuée avec de l’hydrogène gazeux enrichi en isomère para (l’hydrogène possède deux isomères de spin : ortho et para) conduit à un produit dont les résonances des deux protons (issus de l’hydrogénation) sont augmentées en intensité de plusieurs ordres de grandeur (d’autant plus que l’enrichissement est important). En fait, ces résonances se présentent généralement sous forme de doublets antiphase et ne peuvent être directement utilisées pour accroître la sensibilité des expériences de RMN (Résonance Magnétique Nucléaire) et d’IRM. Nous sommes la seule équipe en France à travailler sur ce sujet et nous avons montré récemment que dans certaines conditions expérimentales bien précises, il était possible d’obtenir une polarisation nette conduisant à des résonances en phase, donc directement utilisables et on pourra alors réellement parler d’hyperpolarisation. La partie originale du projet s’appuie sur cette nouvelle approche qui devra être certifiée par de nombreuses expériences de spectroscopie RMN. En particulier, le transfert de cette hyperpolarisation vers des molécules dédiées à des applications spécifiques peut être envisagée par effet Overhauser nucléaire intermoléculaire. Cette méthodologie fera appel à de nouveaux substrats susceptibles d’être soumis à une réaction d’hydrogénation (initiateurs) et à des cibles appropriées (molécules dédiées). Ces deux types de molécules seront synthétisées et feront l’objet de tests approfondis. Une station d’enrichissement à près de 100% en para-hydrogène sera également construite. De façon plus prospective, on essaiera de mettre au point des récipients évitant une conversion para-ortho trop rapide. Outre l’IRM de matériaux ou l’IRM in vivo, les applications porteront sur l’amélioration de la sensibilité en Résonance Quadrupolaire Nucléaire de l’azote-14 (RQN ; résonance magnétique en champ magnétique nul permettant la détection et l’identification de molécules azotées) ainsi que sur la dépolarisation à différentes valeurs du champ magnétique en RMN (relaxométrie).