活体成像分析异硫氰酸荧光素标记Rituximab在荷淋巴瘤裸鼠体内的生物分布

目的 应用活体动物体内光学成像系统观察抗体药物Rituximab在荷淋巴瘤裸鼠体内的生物分布.方法 制备FITC标记的Rituximab(FITC-Rituximab),用激光扫描共聚焦显微镜和流式细胞仪体外分析FITC-Rituximab与人淋巴瘤Raji细胞的亲和力;建立裸鼠淋巴瘤皮下移植瘤模型,应用活体动物体内光学成像系统观察FITC-Rituximab在荷瘤小鼠体内的分布.结果 流式细胞仪和激光扫描共聚焦显微镜检测证明FITC-Rituximab与淋巴瘤Raji细胞有较好的亲合活性,主要结合在细胞膜表面.体内活体动物光学成像分析表明,FITC-Rituximab在1 h内即可特异性地在肿瘤部位富集,3～4 h即可进入肿瘤组织内部并达到最大浓度富集,8～10 h后在肿瘤组织仍可观察到FITCRituximab的特异性的富集,而在其他组织器官没有可见的荧光存在;双侧皮下移植瘤模型再次证明FITC-Rituximab具有对CD20抗原过表达的淋巴瘤特异性结合能力.结论 动物活体成像系统能够准确地监测FITC标记Rituximab在荷瘤裸鼠体内的动态分布情况,该技术对实时分析抗体药物在荷瘤小鼠体内的靶向效果具有参考价值和指导意义.     

活体生物光学分子成像技术研究进展

活体生物体内光学成像技术是近年发展起来的新兴技术,在生命科学研究中占有重要地位。其原理为采用荧光报告基团或荧光染料标记的目的细胞,通过灵敏的光学成像仪器,检测活体生物体内细胞生物学行为。按发光模式可分为生物自发光和荧光激发光两类。相对于传统光学成像技术,具有无创、可多次重复、实时活体成像、灵敏、安全等优势,目前已成为肿瘤诊断、治疗、疗效判断及抗肿瘤药物筛选等研究领域中不可缺少的工具。     

小动物活体可见光成像技术在医学研究中的应用

小动物活体光学成像技术是生物及医学研究领域的一项新兴技术。随着该技术的发展,小动物活体成像在临床前研究中发挥着越来越重要的作用。本文简要综述了活体动物体内可见光成像技术的原理、应用领域及其特点。     

荷瘤鼠活体成像研究进展

随着荷瘤鼠活体成像技术的发展,非侵袭性成像在临床前研究中发挥了越来越重要的作用。活体成像可以在微创或无创的条件下对活体组织或动物体内的生理生物活动进行成像跟踪。直观灵敏地检测基因的表达模式、标记和示踪细胞、探讨蛋白质间的相互作用。在此围绕可见光成像、核素成像、磁共振成像、计算机断层摄影和超声成像等5种活体成像技术,总结其特点及主要应用,并讨论活体成像技术的发展趋势。     

光学分子影像技术在疾病诊疗和药物研究中的应用

光学分子影像学技术是发展迅速的生物医学影像技术之一,利用各种光学分子探针及成像技术、纳米技术等,对体内外细胞、组织、生物体等进行无创、实时、定位监测分子过程,以实现定性或定量动态研究。该技术灵敏度高、特异性强,尤其适用于小动物活体检测,为疾病诊断、新药临床前研究和新药开发提供有力的体内实时监测技术。本文综述了光学分子影像学的发展现状及荧光探针和纳米材料等在疾病诊断治疗、药物作用机制、肿瘤生物学等研究中的应用。     

实验性肿瘤细胞转移动物模型的活体成像观察

目的 利用小动物活体成像系统观察肿瘤细胞在动物体内的转移情况.方法 分别将不同浓度的绿色荧光蛋白(GPF)和荧光素酶(luciferase,Luc)双标的SMMC-7721细胞接种入裸小鼠尾静脉和脾,建立实验性转移动物模型,采用活体成像技术监测不同浓度的细胞在小鼠体内的转移情况,动态观察同一细胞于不同时间点在小鼠体内的转移情况.结果 成功建立了尾静脉接种肺转移及脾内接种肝转移的实验性转移动物模型,经小动物活体成像系统检测发现,随着接种细胞浓度的增加,荧光素的表达面积和强度逐渐增加,二者呈正比关系;随着接种时间的延长,荧光素的表达面积和强度逐渐减弱,二者呈成反比关系.结论 活体荧光成像系统可较好地观测肿瘤在动物体内深部脏器的转移情况,它将为肿瘤转移机制、抗转移治疗等研究提供有益的帮助.     

活体荧光成像技术在肿瘤研究中的应用

活体动物体内荧光成像采用荧光报告基团标记细胞或DNA,通过非常灵敏的光学仪器检测,可观测活体动物体内标记肿瘤细胞的生长、转移和肿瘤血管生成,从而为肿瘤诊断方法及抗癌药物的研发提供信息.     

荧光素酶标记的BEL-7405细胞体内外成像及肿瘤动物模型建立

目的 筛选表达荧光素酶(luciferase)基因的人单克隆肝癌细胞系,用活体成像技术(bioluminescent imaging)在细胞及整体动物水平检测其发光能力,为监测肿瘤生长和转移建立一种新的肿瘤动物模型.方法 构建表达荧光素酶基因的真核表达载体并将其转入肝癌细胞(BEL-7405),用G418筛选稳定表达荧光素酶的单细胞克隆,在体外用活体成像技术评价其稳定发光能力.BALB/c nu/nu裸鼠皮下接种1×106个发光细胞使其成瘤,活体内观察肿瘤的生长及转移情况.结果 在肝癌细胞中获得稳定表达荧光素酶的克隆,利用活体成像技术可检测到细胞克隆发光.将稳定表达荧光素酶的克隆皮下接种到裸鼠体内可成瘤,利用活体成像系统观察了肿瘤的生长过程,肿瘤发光随着观察时间的延长而增强,但是没有观察到肿瘤转移的现象.结论 本研究筛选得到了稳定表达荧光素酶的肿瘤单克隆细胞系,结合活体成像技术,建立了一套新的能够用于活体内监测肿瘤生长的研究方法.     

PET分子成像在肺部疾病诊疗中的临床转化应用

分子影像学是指在活体状态下,应用影像学方法对人或动物体内的细胞和分子水平生物学过程进行成像、定性和定量研究的一门学科。分子成像技术具有高靶向性、高特异性等优势,因而能够克服传统成像技术的局限性,从而实现分子水平的精准诊断及治疗。分子影像学中的分子成像探针是实现细胞及分子蛋白等成分可视化的核心和关键,尤其是正电子放射性核素标记类的分子成像探针,因正电子发射计算机断层显像(PET/CT)的广泛应用,且放射性核素成像技术具有敏感度高、可定量、临床转化潜力等优势,是目前唯一可以绝对定量评价体内分子水平改变的分子成像技术,在目前分子影像学研究领域中占据着极其重要的地位。肺部疾病发生率逐年增高,可通过CT等影像学手段进行检测但不易鉴别,PET/CT分子成像研究致力于通过研发靶向新型正电子放射性核素标记类的分子成像探针解决肺部疾病的分子水平精准诊断、治疗疗效监测及探查有无远处转移等方面的重大问题。鉴于分子成像的最终目的是应用于临床诊疗,本篇综述拟以肺癌、慢性阻塞性肺气肿、哮喘及特发性肺纤维化为例,聚焦近几年应用于这4种常见肺部疾病的靶向性的PET分子成像探针及其在临床转化中的应用。     

外源标记多模态分子成像的研究进展

核素成像、磁共振成像和光学活体成像等医学影像技术与外源标记探针结合,实现细胞及分子水平的靶向治疗,成为当前分子影像学领域研究的热点。文中主要针对现有的分子影像探针及其影像技术作一综述。     

骨髓基质细胞的体内成骨示踪研究

目的 探讨应用超顺磁性氧化铁(SPIO)纳米粒子标记骨髓基质细胞(MSCs)后自体移植,应用MRI进行体内示踪的可行性.方法 分离骨髓基质细胞,进行体外培养、SPIO标记,将标记细胞自体移植入动物股骨头内,进行活体核磁共振成像(MRI)检查及组织学对比检测.结果 SPIO标记细胞体内移植侧MRI检测可见明显的低信号改变.股骨头缺损内发现大量SPIO阳性细胞,很多骨陷窝及骨小梁表面细胞SPIO呈阳性.MSCs移植侧成骨程度强于对照侧.结论 MRI活体示踪可对MSCs移植后在活体内的迁徙情况提供影像学证据.移植的MSCs能在股骨头内成活,促进成骨.     

外泌体活体示踪的分子影像学研究进展

外泌体指从各种细胞质膜释放出的循环胞外囊泡,广泛存在于多种生物体液中,具有纳米尺寸和高度特异性。外泌体可运输蛋白质、脂质、DNA和RNA,参与细胞间通讯,具有多种生物学功能及广泛的临床应用。外泌体的活体示踪对于实时监测外泌体在体内外的生物学行为具有重要意义。目前常见外泌体活体示踪的分子影像学方法包括光学成像、磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)、放射性核素分子成像、光声成像(photoacoustic imaging,PA)以及多模态成像。这些成像方法的发展对于研究外泌体在临床诊断及治疗方面的作用具有重大意义,尤其是在肿瘤诊疗一体化中的作用。本文就外泌体活体示踪的分子影像学研究进展进行综述。     

荧光素酶标的人肝癌细胞裸鼠异种移植瘤模型的生物发光成像和PET-CT成像比较

目的利用荧光素酶基因标记的人肝癌细胞株BEL-7402建立裸鼠肝原位移植模型,及小鼠肝原位移植模型的生物发光和小动物PET-CT成像的比较。方法构建表达荧光素酶基因的真核表达载体并将其转入人肝癌细胞BEL-7402,经梯度浓度G418筛选获得稳定表达荧光素酶基因的细胞克隆并扩大培养。BALB/cA-nu裸鼠肝门静脉接种5×105个发光细胞使其成瘤,活体荧光成像和小动物PET-CT成像系统观察肿瘤的生长情况。结果获得了稳定表达Luc的人肝癌细胞株,将其接种到裸鼠体内,活体荧光成像系统观察发现能够成瘤,小动物PET-CT影像观察发现小鼠肝脏边缘对18 F-FDG有高摄取区域。结论利用荧光素酶基因标记的人肝癌细胞BEL-7402成功建立了原位肝癌裸鼠模型,小动物活体成像结合小动物PET-CT技术为原位肿瘤模型的建立提供了一种新的可靠的技术,为进一步研究肝癌生长转移机制和药物开发提供了新的有用工具。     

采用小动物活体荧光成像对胃癌皮下和原位移植肿瘤生长的动态观察

目的 采用小动物活体荧光成像系统对裸小鼠皮下和原位移植MKN-45-Luc胃癌细胞组织瘤块后,进行肿瘤生长的动态观察.方法 将转染Luc的MKN-45胃癌细胞接种于裸小鼠皮下,成瘤后取瘤块分别接种于裸小鼠的皮下和胃部,并用活体荧光成像系统定期监测MKN-45-Luc细胞在小鼠体内成瘤的动态变化过程.结果 从第1～5周,随着肿瘤移植时间的增加,皮下和原位瘤所表达荧光素酶的面积逐渐增大,荧光光子数也逐渐增加,移植瘤体积、荧光面积与荧光光子数成正相关（r=0.882,P＜0.001）.5～6周时移植瘤体积、荧光面积与荧光光子数无相关性.结论 采用活体荧光成像系统能非常完整地观察活体动物体内胃癌的生长及转移过程.为研究MKN-45胃癌生长的生物学特性提供依据.     

超顺磁性氧化铁标记脂肪干细胞移植入大鼠心脏后的活体磁共振示踪成像

目的 探讨超顺磁性氧化铁(SPIO)标记脂肪干细胞(ADSCs)移植入大鼠心脏后的活体磁共振成像(MRI)示踪的可行性.方法 使用左旋多聚赖氨酸-SPIO共培养方式标记ADSCs.采用普鲁士蓝染色及透射电镜观察细胞内铁颗粒,台盼兰染色检测细胞活力,并对标记的干细胞进行体外MRI成像.将经过SPIO标记的干细胞移植入正常大鼠心脏,使用MRI进行活体成像观察并与病理结果进行对照分析.结果 普鲁士蓝染色于ADSCs胞浆内可见蓝色颗粒,电镜检查见铁颗粒位于内涵体/溶酶体内;台盼兰染色检测细胞活力实验组与对照组差异无显著性(P>0.05);标记了SPIO的干细胞体外MRI成像时,实验组信号显著低于阴性对照组和空白对照组;标记后的干细胞移植到心脏后,MRI显示细胞移植区域信号缺失,对应区域病理切片普鲁士蓝染色可见胞浆内染色阳性的细胞.结论 MRI可以对移植入心脏的经SPIO标记的干细胞进行无创、动态的活体示踪成像,有助于了解移植细胞在体内的存活及迁徙情况.     

分子成像技术在肿瘤诊疗中的应用进展

近年来,随着精准医学的发展,出现很多肿瘤诊疗的新方法,而精准医疗的基础是实现分子靶向治疗,分子成像技术的应用使其得到进一步的升华,可对活体动物体内特定的基因、细胞、分子及药物进行非侵入性的连续性体内监测,被广泛应用于肿瘤的诊断、治疗及新药研发筛选等领域。本文主要综述分子放射性核素成像、磁共振成像、超声成像、生物发光成像和近红外荧光成像的成像方式及其在肿瘤诊断、治疗中的作用,为肿瘤诊疗提供一个新思路。     

近红外发光葡聚糖纳米胶活体成像小鼠淋巴结

 目的  制备和研究荧光染料标记的葡聚糖纳米胶,用于活体荧光成像小鼠腋窝淋巴结。方法  使用脱氧胆酸和荧光染料Cy7化学标记葡聚糖,通过透析法制备纳米胶Dextran-Cy7;使用透射电子显微镜、动态光散射仪分别表征纳米胶的形貌及大小;分光光度法标定Cy7的含量;用C57小鼠和DC2.4细胞分别评价Dextran-Cy7的体内、体外毒性;对10只正常昆明小白鼠经前掌注射Dextran-Cy7生理盐溶液,使用活体荧光扫描成像系统观察小鼠腋窝淋巴结的成像效果;淋巴结免疫荧光组化法观察Dextran-Cy7在淋巴结内的分布。结果  Dextran-Cy7纳米胶是直径30~50 nm的球形纳米颗粒,其在体内和体外都具有较低的细胞毒性,可作为近红外发光探针活体荧光成像小鼠腋窝淋巴结;纳米胶主要分布在淋巴结的巨噬细胞细胞内。结论  Dextran-Cy7纳米胶细胞毒性低、生物相容性好,可作为纳米荧光探针成像活体小鼠淋巴结。     

用于活体成像的人三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞系的构建

目的构建能稳定表达荧光素酶和绿色荧光蛋白的人三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞系以建立可用于活体成像的三阴性乳腺癌裸鼠移植瘤模型。方法采用磷酸钙共沉淀的方法构建表达荧光素酶和绿色荧光蛋白的慢病毒载体,体外感染MDA-MB-231细胞,经G418筛选得到稳定细胞系后,通过活体成像评价感染后细胞表达荧光素酶的情况,并通过MTT法、transwell肿瘤侵袭模型、细胞划痕实验等评价细胞的增殖、侵袭及转移能力是否改变;此外将细胞接种至雌性BALB/c-nu//nu裸小鼠的右侧第2对乳房垫内,构建乳腺癌原位肿瘤模型。利用活体成像系统监测体内肿瘤的生长及转移情况,并通过冰冻切片、HE染色评价细胞系在活体内的稳定性及成瘤能力。结果成功构建能稳定表达荧光素酶和绿色荧光蛋白的MDA-MB-231细胞系,荧光素酶的活性达到每细胞9689 photons/s,慢病毒的整合没有改变细胞的增殖、迁移及侵袭能力;成功建立了乳腺癌裸鼠原位移植瘤模型。结论(1)慢病毒以其高效稳定的感染率,应作为标记荧光素酶基因的首选载体;(2)带有荧光素酶的MDA-MB-231细胞在动物体内可被快速而灵敏的检测到,这将为人三阴性乳腺癌转移机制的研究及抗肿瘤药物的研发提供一个直观、方便及灵敏的平台;(3)荧光素酶和荧光蛋白基因双标记优于单标记。     

采用活体成像技术监测肿瘤生长及转移模型的建立

目的 采用活体成像技术监测稳定高表达荧光素酶报告基因的肿瘤细胞在小鼠体内生长及转移情况,为肿瘤治疗的药物研发提供新的有用工具.方法 采用lipofectamine2000介导的基因转染方法,将pcDNA3.1/Luc载体转染小鼠高转移乳腺癌细胞株4T1、EMT-6及结肠癌细胞株CT26,经G418抗性筛选及有限稀释法获得可稳定高表达荧光素酶的单克隆细胞;MTT法测定各转染细胞对不同化疗药物的抗性,并采用活体成像的方法检测各转染细胞在小鼠体内的成瘤和转移.结果 获得了可稳定高表达荧光素酶基因的单克隆细胞株,该单克隆细胞株具有与亲本细胞系相同的对化疗药物的敏感性;将单克隆细胞株植入小鼠皮下,可采用活体成像技术准确监测肿瘤细胞体内生长及转移.结论 采用活体成像技术构建的肿瘤动物模型是拓展肿瘤体内生长、转移及治疗相关研究的理想模型.     

SPIO、Gadolinium chelates标记干细胞移植活体磁共振示踪在CNS中的研究进展

随着干细胞移植技术的迅速发展,人们迫切需要一种能在体外无创性检测移植干细胞在体内的生物学行为、评估干细胞的移植效果、提供移植疗法的最优化信息的活体示踪方法。磁共振因为具有较高的时间、空间分辨率、良好的组织结构对比、无放射线损伤等优势,无疑成为干细胞活体示踪较为理想的工具,为干细胞移植治疗的临床研究提供有力的影像学帮助。干细胞磁共振活体示踪目前主要处于动物试验阶段,研究领域较为广泛,本文主要针对超顺磁性氧化铁颗粒、钆螯合物标记干细胞移植活体磁共振示踪在CNS中的研究进行综述。