A daganatos betegségek célzott diagnosztikája és terápiája megköveteli a szelektív, in vivo molekuláris képalkotást biztosító eszközök fejlesztését. Doktori kutatásom középpontjában mangán(II)-ionon alapuló innovatív kelátorok és bifunkciós ligandumok (BFL) tervezése, előállítása és jellemzése állt. Első körben olyan kelátorplatform felkutatása volt a cél, amely Mn(II)-komplexe egyszerre felel meg a PET és az MRI diagnosztika eljárások követelményeknek. Részletes vizsgálataink eredményeként előállítottuk a 3,9-PC2A-alapú kelátorcsaládot, és összehasonlítottuk a bifunkciós ligandumok (BFL-ok) Mn(II)-komplexeinek stabilitását, inertségét, relaxometriás sajátosságait, valamint [52Mn]Mn-izotóppal történő jelölhetőségüket. A legalkalmasabbnak bizonyult BFL-t sikeresen konjugáltuk HER2-pozitív mellrák megjelenítésére alkalmas affitesthez, majd [52Mn]Mn-izotóppal jelölve preklinikai in vivo modellben próbáltuk ki. A radiofarmakon szelektív, korai tumorhalmozást mutatott PET/MRI vizsgálatokban, igazolva a konjugátum diagnosztikai potenciálját. Emellett új kriptand-típusú kelátorokat is előállítottunk, amelyek Mn(II)-komplexeinek inertsége elérte a kereskedelmi Gd(III)-ion alapú MRI kontrasztanyagok szintjét, biztonságos alternatívát kínálva. Eredményeink a koordinációs kémia és az orvosi képalkotás határterületén nyújtanak hozzájárulást, és alapot teremthetnek jövőbeni klinikai alkalmazásokhoz.

Targeted diagnosis and therapy of cancer require the development of tools that enable selective in vivo molecular imaging. My doctoral research focused on the design, synthesis and evaluation of innovative manganese(II)-based chelators and bifunctional ligands (BFLs). The main goal of the research was to identify a chelator platform whose Mn(II) complex meet the requirements of both PET and MRI diagnostics. As a result of our detailed investigations, we developed the 3,9-PC2A-based chelator family and compared the stability, inertness, relaxometric properties, and [52Mn]Mn-labeling efficiency of the corresponding BFL Mn(II) complexes. The most promising BFL was successfully conjugated to an affibody conjugate targeting HER2-positive breast cancer, radiolabeled with [52Mn]Mn, and evaluated in preclinical in vivo tests. The resulting radiopharmaceutical showed selective, early tumor accumulation in PET/MRI studies, confirming the diagnostic potential of the conjugate. In addition, we developed and synthesized series of novel cryptand-type chelators whose Mn(II) complexes exhibited inertness comparable to that of commercially available Gd(III)-based MRI contrast agents, Our results contribute to the interface of coordination chemistry and medical imaging and lay the groundwork for future clinical.