# name
Leveraging metabolism as a cellular state reporter for liver health and disease via hyperpolarized magnetic resonance spectroscopy

# metadata.dc.contributor.other[].value
Universitat de Barcelona. Facultat de Física

# metadata.dc.description.abstract[].value
[eng] Tissue-engineered cellular models represent an innovative, ethical, and controlled research tool, offering an ideal platform to study disease mechanisms and test emerging therapies in vitro. However, their application is limited by the difficulty associated with reproducing the metabolic environment of native organs. Hyperpolarized Magnetic Resonance Spectroscopic Imaging (HP-MRSI) has emerged as a technique capable of evaluating cellular metabolism non-invasively. Despite its potential, the integration of HP-MRSI with tissue engineering has not yet been achieved, mainly due to technical challenges related to their compatibility and the reproducibility of metabolic environments in vitro. This thesis explores these incompatibilities, identifying the main challenges to combine tissue engineering with HP-MRSI. A milestone of this work is the creation and characterization of 3D cellular models and culture platforms compatible with HP-MRSI. Furthermore, this study has successfully identified metabolic signatures of Metabolic-Associated Fatty Liver Disease (MAFLD) in vivo, opening new possibilities to reproduce them in vitro, using HP-MRSI to model disease progression in the laboratory. The conclusions of this thesis establish a foundation for the future use of HP-MRSI in 3D cell models, with the potential to reduce dependence on animal models in preclinical research. Through the application of HP-MRSI to in vitro studies, this work paves the way for more efficient and ethical research into metabolic diseases to develop new treatments. The integration of these technologies represents a significant advancement in the field of metabolic imaging and biomedical research.

# metadata.dc.description.abstract[].value
[cat] Els nous models cel·lulars presenten una eina de recerca innovadora, ètica i controlada, oferint una plataforma idònia per estudiar mecanismes de malalties i testejar teràpies in vitro. Tanmateix, la seva aplicació es veu limitada per la dificultat de reproduir els pro-cessos metabòlics dels òrgans natius. L’Imatge Espectroscòpica per Ressonància Magnètica Hiperpolaritzada (HP-MRSI) ha emergit com una tècnica d’imatge espectroscòpica capaç d’avaluar el metabolisme cel·lular de manera no invasiva. Tot i el seu potencial, la in-clusió de l’HP-MRSI amb models cel·lulars no s’ha assolit encara, principalment a causa de reptes tècnics amb la compatibilitat d’ambues tècniques, i la reproducció de les condicions metabòliques in vitro. Aquesta tesi identifica els principals obstacles per combinar l’enginyeria de teixits amb l’HP-MRSI. Una fita d’aquest treball és la creació i caracterització de models cel·lulars 3D i plataformes de cultiu compatibles amb l’HP-MRSI. A més, aquest estudi ha identificat sig-natures metabòliques de la Malaltia Hepàtica Associada al Metabolisme (MAFLD) in vivo, obrint noves possibilitats per reproduir-les al laboratori utilitzant l’HP-MRSI. Les conclusions d’aquesta tesi estableixen una base per al futur ús de l’HP-MRSI en models cel·lulars, amb el potencial de reduir l’ús de models animals en recerca preclínica. Mitjançant l’aplicació de l’HP-MRSI in vitro, aquest treball obre el camí cap a estudis més eficients i ètics per estudiar malalties metabòliques i desenvolupar nous tractaments. La integració d’aquestes tecnologies suposa un avenç significatiu en el camp de la imatge metabòlica i la recerca biomèdica.

# metadata.dc.subject.classification[].value
Espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear

# metadata.dc.title[].value
Leveraging metabolism as a cellular state reporter for liver health and disease via hyperpolarized magnetic resonance spectroscopy