分子影像学的研究和进展

过去的 1 0多年分子生物学有了很大的发展 ,也对各个医学学科产生了重大影响。基因治疗的需要使得一些基因学家思考如何在活体 (ｉｎｖｉｖｏ)监控外源性基因的表达。他们开始求助于影像学设备 ,如正电子发射体层成像 (ｐｏｓｉｔｒｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ,ＰＥＴ) [1 ] 、ＭＲＩ[2 ,3] 和光学成像技术[4 ,5] 等。将分子生物学的技术和现代医学影像学相结合产生了分子影像学这门新的边缘学科。过去的几年间 ,分子影像学有了较大的发展 ,利用ＰＥＴ、ＭＲＩ和光学成像技术已可以在动物模型中发现转基因的表达[1 ] 、胚胎的…     

分子核医学的发展和应用前景

分子核医学是分子影像学的重要组成部分,主要包括PET和SPECT技术。目前,CT、MRI、超声、光学成像等影像技术与分子核医学影像技术的融合,以及多模式放射性药物探针的研究及应用成为核医学的主要发展方向。分子核医学在疾病的生物治疗疗效评估研究,基因治疗及其监测,干细胞生长、繁殖、迁移监测,以及新药的开发和筛选等生命科学研究方面将有越来越广泛的应用。     

分子核医学的发展和应用前景

分子核医学是分子影像学的重要组成部分,主要包括PET和SPECT技术.目前,CT、MRI、超声、光学成像等影像技术与分子核医学影像技术的融合,以及多模式放射性药物探针的研究及应用成为核医学的主要发展方向.分子核医学在疾病的生物治疗疗效评估研究,基因治疗及其监测,干细胞生长、繁殖、迁移监测,以及新药的开发和筛选等生命科学研究方面将有越来越广泛的应用.     

磁性纳米微粒在MR分子成像中的应用

0.1～100 nm属于纳米范畴,粒径在此范围内的颗粒即为纳米粒.近年来,随着化学、材料学等学科的发展,纳米技术在医学诊断检测、药物载体、生物治疗等方面显示出独特价值,并在一些实验研究中取得了令人瞩目的成绩[1-2],并由此产生了一门新兴的学科-纳米医学(nanomedicine).分子影像学技术是一项在分子或细胞水平上对生物体生理或病理变化进行成像的技术[3].MR是适于分子成像的技术之一,纳米技术与MR的结合使MR分子成像更具临床应用潜力[4].实现MR分子成像的关键是具备高敏感性、安全性和稳定性的分子探针.纳米粒具有独特的理化和生物学优势,是制备MR成像分子探针理想的载体.本文就纳米微粒在MR分子成像中的价值及其进展进行综述.     

光学分子影像技术在转基因动物模型中的应用研究

光学分子影像技术是一门快速发展的生物医学影像技术,能非侵袭性、定量及实时动态监测活体动物体内的生物学过程,操作简单、实时、灵敏度高、价格低等优点使其越来越多地应用到医学和生命科学等领域.通过建立携带光学分子影像报告基因的转基因动物模型加快了该领域的发展,也拓宽了光学分子影像技术的应用范围.光学分子影像技术联合转基因动物模型在监测肿瘤发生、发展及转移、监测细胞增殖、周期和凋亡、监测机体炎性反应和血管生成以及药物研发等领域均有良好的发展前景.     

微米级超顺磁性氧化铁颗粒在细胞影像学上的应用

细胞影像学是指借助影像学方法在活体内无创可重复性地显示靶细胞生物学行为,并对其进行定量和定性研究的科学[1],是影像学从大体形态显像走向细胞分子显像的重大突破.目前,细胞影像技术主要包括核医学成像、MRI及光学成像等[1].     

信息动态

消化系统肿瘤是世界范围内最常见的肿瘤病变,严重危害人类健康;提高早期肿瘤的诊断水平对于提高患者生存率、减轻社会经济负担有着深远的意义1,2].目前国际研究表明,内镜检查是发现消化系统肿瘤的最有效途径.然而,现有内镜技术存在检出率低,漏诊率高等诸多问题.为解决这些问题,分子影像学为我们提供了新的思路[3].荧光分子成像技术(fluorescence molecular imaging,FLI)可以在细胞和分子水平对活体内的生物过程进行研究,同时利用靶向探针与特定分子结合可实现实时、定量成像.随着分子靶向探针技术的发展,它已被广泛应用于细胞学、分子生物学、医学等众多领域[4-6].该技术可与多种现代学科交叉,其应用的范围正在不断拓展,而与共聚焦激光显微内镜的联合应用引起了人们的关注.     

介入分子影像学研究进展

近年来分子影像学迅速发展,为分子生物学、临床靶向治疗学等相关领域研究提供了有力的活体内监测手段.但目前多种分子影像技术在临床应用均存在一定的局限性,其对大动物乃至人的研究工作受到极大限制,使得分子影像学仍处于小动物基础成像或临床前研究阶段.介入分子影像学的出现,为解决这一系列问题提供了新思路,通过优化分子探针导入方式、改良现有分子成像技术装置等,使分子影像学从小动物基础研究发展为大动物研究和临床应用研究成为可能,并最终成为临床转化的重要桥梁.同时,介入分子影像学融合了分子影像诊断学与临床靶向治疗学,这无疑将成为推动临床靶向治疗及个体化治疗的重要力量,对未来临床诊治工作产生又一革命性影响,也是未来介入放射学发展的重要方向.     

多模态纳米分子探针在动物模型易损斑块中靶向分子成像的研究进展

易损斑块的破裂常常导致急性冠状动脉综合征,造成严重的心血管事件。早期监测易损斑块对于预防急性冠状动脉综合征具有重要意义。目前,分子影像技术能在细胞和分子水平对疾病进行早期检测,其中,用于监测易损斑块的分子影像技术有核医学分子显像、超声分子成像、MRI和光学成像等。近年来,多模态分子影像技术由于结合了多种分子影像技术的优势,能够提供更多解剖与生物代谢信息,因此在监测易损斑块中具有更高的价值。多模态分子探针的制备与构建对疾病的分子影像诊断至关重要,寻找合适的靶点、增强分子探针的靶向性有利于提高疾病的检出率,为更敏感地检出早期易损斑块提供可能。纳米颗粒因其特殊的性能与优点已被广泛应用于多模态分子探针的研究中,然而,此类探针尚处于临床前研究阶段,主要应用于动物模型中。笔者针对易损斑块在组织学以及细胞与分子生物学变化中出现的各种生物标志物,综述多模态纳米分子探针在动物模型易损斑块中靶向分子成像的研究进展。     

分子影像探针:揭示生命活动本质的钥匙

分子影像能从细胞和分子水平显示活体内的生物学过程,为疾病的早期无创性诊断和疗效监测提供分子水平的信息.分子影像自20世纪90年代提出[1]以来,一直受到生命科学界的广泛关注,其基础研究和临床应用均快速发展,使医学影像学正从宏观的解剖影像时代进入微观的分子影像时代.这种从非特异性的物理学成像到相对特异性的分子成像的转变是现代分子生物学与先进的影像学技术相互融合的结晶,是当今影像技术发展的主要趋势.     

磁性纳米粒子肿瘤分子成像研究及进展

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细胞及分子水平的生物学过程进行成像、定性和定量研究的一门学科[1].肿瘤分子影像学的目标是检测癌前病变和微小肿瘤,发现癌前病变生物学特性,预测病变临床过程和评价疗效[2].在光学、核医学、超声、CT及MRI等影像技术中,MRI空间分辨力最高,可达到25～100 μm,且能多序列成像,同时获得解剖及生理信息,这是其它影像技术尚无法达到的优点[3].磁性纳米粒子(magnetic nanoparticles,MNPs)作为分子探针的优点是体积小,具有出色的质子弛豫增强能力[4],对各种生物屏障有穿透作用,可提高靶向结合力[1];每个MNPs表面可能存在超过10万个的对比金属离子和归巢数百配体,这种表面积/体积比增强效应极大地提高了靶向亲和力和信号放大[5],在肿瘤血管生成、转移、细胞凋亡、酶活性研究方面潜力较大[6].     

磁共振分子影像研究现状及展望

MR分子成像是现代分子生物学与MR影像技术相结合的产物,是利用MRI技术并借助对比剂生化特征,直接或间接反映活体条件下生物细胞内的正常或病理状态下的分子过程.其主要优势在于超高的软组织和空间分辨率,多参数成像和无限的穿透深度,可同时获得三维解剖结构及生理、病理、代谢、血流灌注等信息,因此在分子成像中显示出独特的价值[1].但是MRI的灵敏度较低,需要通过信号扩增系统来提高其灵敏度.     

在体光学分子影像技术在乳腺癌基础及临床研究中的应用

在体光学分子影像作为一种快速发展的生物医学影像技术,以其实时、定量及非侵入性等特点,已被广泛应用于各学科的研究中.光学分子影像技术在监测乳腺癌的远处转移、检测肿瘤细胞的凋亡、细胞周期、细胞乏氧与肿瘤血管生成、观察ER介导的分子路径、观察乳腺癌干细胞等基础研究领域及在乳腺癌早期诊断、引导前哨淋巴结活组织检查、药物疗效评价、检测乳腺癌原癌基因人类表皮生长因子受体2 (HER-2)表达等基础研究及临床应用中有着良好的前景.     

分子影像学对比剂的研究进展

分子影像是当今医学研究的热点之一.对比剂是各种分子影像技术发展的重点和难点,综述了目前主要分子影像技术(核医学成像、磁共振成像、光学成像、超声分子成像)的对比剂的研究近况.     

超顺磁氧化铁(SPIO)的MR免疫成像现状及研究进展

随着分子生物学技术的发展,MR成像技术的不断完善,磁共振免疫成像(magnetic resonance immunoimaging,MRII)逐渐引起了人们的关注.MRII是以顺磁性物质为示踪剂标记到抗人肿瘤单克隆抗体(McAb)上,利用McAb与肿瘤抗原的特异性结合,使顺磁性元素选择性浓聚于肿瘤局部而产生靶向增强,实现肿瘤定向特异性强化的一种新的成像方法,从而实现肿瘤的早期定性和定量诊断的新的无创伤成像技术[1].     

MR扩散加权成像在恶性肿瘤疗效预测与评价中的研究进展

肿瘤学的目的是选择个体化治疗方案,最大限度减少不良反应,这就意味着选择一种非侵袭、定量、早期肿瘤标记物至关重要.对于实体瘤,抗肿瘤治疗的效果常通过肿瘤体积变化来评价,其不足主要在于手术或放疗后反应往往会掩盖残留或复发病变[1],而且肿瘤体积和形态的变化往往落后于治疗早期生物学及分子学变化[2].动态对比增强MRI(dynamic contrast enhanced MRI,DCE-MRI)是一种非侵袭性方法,可以用于组织微脉管系统性能的测定,已经被广泛用于评价肿瘤微循环[3].近年来,另一种功能成像方法MRDWI已成为研究热点.有研究显示DCE-MRI与DWI对抗肿瘤治疗的早期监测作用均反应良好,两种影像技术参数均可在治疗数小时或数天发生改变[4-5].笔者旨在综述DWI在恶性肿瘤疗效预测、评价方面的作用,进一步阐述其应用价值.     

多层螺旋CT血管造影在肺癌血供研究及介入治疗中的应用

多层螺旋CT血管造影(multi-slice spiral CT angiography,MSCTA)作为一种非侵入性血管成像技术,因具有更快捷、更直观和可重复等优势,能够从各个角度展示血管的空间解剖和病变特征而被广泛的应用于临床[1-3].因此,MSCTA成为肺癌血供研究及介入治疗术前评价的主要影像技术,在评估肿瘤与血管的关系、确保介入治疗的过程和疗效方面发挥重要的作用.     

分子影像学对比剂的研究进展

分子影像是当今医学研究的热点之一。对比剂是各种分子影像技术发展的重点和难点，综述了目前主要分子影像技术（核医学成像、磁共振成像、光学成像、超声分子成像）的对比剂的研究近况。     

分子成像技术在小分子酪氨酸激酶抑制剂开发中的应用

分子影像学是指活体状态下在细胞和分子水平上应用影像学方法对人或动物体内的生物学过程进行成像,进而开展定性和定量研究的一门学科,是传统医学影像技术与分子生物等学科相结合的新方法。借助靶向性分子成像探针,分子成像技术能够特异性地揭示药物治疗关键分子靶点的表达状态及功能,并建立直观、高通量的影像定性、定量分析系统用于药物在体活性的评价,从而有益于我们对临床前应用药物的研发以及对临床阶段的药物活性分析。本文主要阐述分子影像技术在小分子酪氨酸激酶抑制剂开发中的应用。     

肿瘤分子影像学：进展及挑战

分子影像学是一门交叉融合学科,整合医学影像学、分子生物学、化学、材料学和生物医学工程等多个学科。分子影像学发展极为迅速,在肿瘤诊断和治疗中发挥了越来越重要的作用。肿瘤分子影像技术在基础研究和临床转化领域取得了系列进展,特别是肿瘤微环境成像、肿瘤精准诊疗、诊疗一体化等方向,但在分子靶标选择、分子探针研发和临床转化等方向仍面临诸多挑战。