活体动物成像光学技术的应用研究

活体动物光学成像是利用生物发光及荧光技术在活体动物体内进行生物标记,通过光学成像系统来监测被标记动物体内分子及细胞等的生物学过程。而传统动物实验研究方法局限于需处死老鼠,解剖肉眼观察或组织切片观察等,无法动态监测整个活体内生物学事件的发生、发展。结合解放军第150中心医院LuminaⅡ型活体动物光学成像设备及成像技术在标记活体内肿瘤、活体细胞示踪、标记基因及转基因动物等方面的应用研究综述如下。     

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.     

生物发光成像技术在肿瘤细胞活体可视化研究中的应用研究进展

在肿瘤研究中,以小鼠和斑马鱼为主的动物模型实验作为介于体外细胞实验和临床试验之间重要的中间环节,往往很受青睐。近年来,挑选一些在肿瘤细胞进程中有特殊活性的启动子,构建这类启动子调控的荧光素酶报告基因,或者将荧光素酶基因的cDNA插入到肿瘤特异性表达的基因调控序列中,建立转基因小鼠和斑马鱼动物模型,随后通过生物发光成像技术(BLI),可以在活体动物模型中实现肿瘤细胞进程的可视化研究,包括对肿瘤细胞增殖、凋亡、迁移和免疫反应的实时监控。现综述利用BLI技术和活体动物成像模型在实现肿瘤细胞进程的可视化和确定肿瘤早期发展阶段方面的研究进展,及其用于不同组织器官间活动和肿瘤治疗方面的发展和应用。     

活体肿瘤成像技术的研究进展

成像技术在肿瘤生物学研究和临床诊断治疗中是不可或缺的工具之一,活体动物成像实验平台的主要优点是无创伤、低成本、实时检测,而分子探针与活体荧光成像技术相结合对肿瘤的早期诊断具有重要意义。肿瘤的近红外荧光（NIRF）成像技术依赖于稳定、高特异性和敏感性的分子探针。综述活体肿瘤成像技术的研究进展以及该项技术与新的分子探针、显像剂、报告分子的协同作用,为进一步应用于临床肿瘤诊断和治疗打下基础。     

活体内光学成像技术在乳腺癌研究中的应用

 活体内光学成像是近年来发展起来的一种新兴技术,本文就该技术的成像原理、成像过程和特点以及在乳腺癌研究领域的应用作一综述。     

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。     

细胞凋亡的活体成像研究进展

现代医学正在进行一场新的变革,20世纪的生物学充分地从分子途径认识生物系统,21世纪的医学正逐渐用分子手段诊断和治疗疾病.过去几十年在基因组、蛋白质组及代谢组学的重大突破,使得人们对疾病的分子基础有了更深入的认识.对疾病的诊断和治疗越来越依赖于其相关的分子过程.分子成像技术就是利用非侵入性的活体影像检测来提供疾病特异性的分子信息[1].     

分子成像技术在卵巢癌诊疗中应用的研究进展

传统影像学检查很难用于早期卵巢癌的评估,而分子成像技术能够体现肿瘤异质性,在细胞和分子层面提供早期卵巢癌的多元化信息.超声分子成像技术通过纳米微泡技术增强靶点肿瘤的回声,提高诊断效率;光学分子成像技术使用荧光示踪剂使肿瘤组织可视化,介导术中治疗,有利于更加彻底地消灭肿瘤组织;核医学分子成像以无创方式监测肿瘤的生理生化过...     

小动物活体成像技术在结肠癌肝转移研究中的应用

目的利用表达荧光素酶基因的稳定细胞株及小动物活体成像平台,观察小鼠SL4结肠癌肝转移及血管新生情况。方法利用表达荧光素酶SL4-luc结肠癌细胞株,通过小动物活体成像系统检测结肠癌肝转移的情况,通过血管新生的近红外线探针观察肝转移灶中血管新生情况。结果利用小动物活体成像系统,生物发光技术确定了结肠癌细胞肝转移,近红外线探针活性确定了肝转移的灶中血管新生。结论在结肠癌肝转移过程中,应用小动物活体成像技术,确定了结肠癌的肝转移及血管新生。     

小动物活体成像生物发光稳定细胞株的构建

目的构建能用于小动物活体成像系统的、能稳定表达荧光素酶基因的小鼠Panc02胰腺癌细胞株制作动物模型。方法利用表达荧光素酶基因pGL4.20为载体,转染小鼠Panc02胰腺癌细胞株,通过检测荧光素酶活性,检测其表达效果,通过嘌呤霉素筛选稳定转染细胞株,挑选高表达荧光素酶基因的单克隆细胞株,并利用此细胞株在小动物活体成像系统中确认小鼠胰腺癌皮下肿瘤形成。结果构建了表达荧光素酶基因的Panc02稳定转染细胞株,并且在体内形成皮下肿瘤。结论构建了高表达荧光素酶基因的Panc02稳定转染细胞株。     

炎症在动脉粥样硬化中的作用及分子影像学的研究进展

心脑血管疾病严重危害人类健康,而动脉粥样硬化(AS)是其主要病理基础,其发病机制尚未完全阐明。很多证据表明它是一种慢性炎症疾病,炎症在AS斑块的形成、进展、不稳定性斑块破裂及血栓形成中起着重要作用。目前临床的一些手段无法发现早期AS,随着分子影像学的发展,可将AS形成早期阶段的某些特征性标志物作为靶点,利用分子影像学技术使其成像,从而使早期AS的检测成为可能。     

干细胞示踪在疾病中的应用

干细胞（Stem cells）是一种增殖能力较强的、具有多向分化潜能和自我更新特性的细胞.它能通过分化成多种细胞表型、提供细胞因子和趋化因子、抑制免疫反应、增强组织的再生从而来治疗各种疾病,因此在疾病的临床研究中越来越受到重视.但目前,干细胞体内移植后的归巢、迁移、分布、增殖及分化等生物学行为仍无法客观的动态监测.传统的研究通过病理组织切片来进行评估,这种方法不适用于细胞在活体内的生物学行为监测.近年来,分子成像技术的不断发展为干细胞移植提供无创、活体实时的评价手段.随着研究的不断深入,越来越多的分子影像学技术广泛应用到细胞示踪领域,从而有利于客观动态评价干细胞在疾病治疗中的作用机制及生物学行为.对干细胞示踪及分子影像学技术在疾病中的应用进行了总结。     

超声技术在儿童中的应用前景

多年来,二维超声作为常规超声技术被用于儿童多种疾病的诊断,但其提供的仅是平面图像。如何使医学影像立体化,为临床医师提供更形象、精确的诊断条件,是现代影像医学主要的发展方向。这种理念极大地推动了三维超声、超声造影、超声分子成像技术的发展。尽快将新技术应用于儿科临床,有益于提高诊疗水平,拓展研究思路。该文就国内外三项新技术在儿科疾病中的研究进展予以综述。     

淋巴瘤放射性核素分子诊疗的研究进展

恶性淋巴瘤是严重危害人们生命安全和生活质量的恶性肿瘤之一。分子诊疗技术对淋巴瘤特异摄取或者特异结合的分子探针进行放射性核素标记,通过放射性核素释放出合适能量的γ或β射线而达到分子水平的显像与治疗效果。本文分别介绍了放射性核素”Ga在淋巴瘤SPECT诊断的应用、^18F～FDG在PET或PET／CT的应用及其他新兴研发的淋巴瘤分子显像剂,并对放射性核素标记的抗CD20单克隆抗体的淋巴瘤放射免疫分子治疗进行相关介绍,最后对淋巴瘤分子显像和治疗所存在问题和发展方向进行讨论和展望。     

荧光蛋白在肿瘤分子影像研究中的应用

绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)是在水母中发现的新型报告分子,该蛋白及其衍生物能在多种生物体内表达并发出荧光,是目前在生物学中研究和开发应用得最广泛的蛋白质之一。尤其是在肿瘤的研究中,荧光蛋白的分子影像可为深入揭示肿瘤发生发展的病理过程的机制,以及对其治疗进行实时、动态、细致、无创、靶向性的探测和跟踪提供有效手段。     

反义寡核苷酸治疗的分子影像技术进展

反义寡核苷酸治疗在许多疾病的治疗中具有巨大的潜力。同时,反义寡核苷酸治疗药物在生物体内转运至靶点发挥作用过程中也面临许多障碍,并存在一些不可预期的不良反应。分子影像技术可以对反义寡核苷酸治疗的生物进程进行成像,并对治疗效果进行监测,对于优化反义寡核苷酸治疗至关重要。目前,多种分子影像模式已经应用在反义寡核苷酸治疗相关的研究上,每一个成像方式都有其独特的优势,但同样也有其固有的缺陷,多模态成像成为未来发展的趋势。     

HSV1-tk报告基因显像活体监测骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死

目的:通过移植转染HSV1-tk报告基因的BMSCs至大鼠心肌梗死模型,探索报告基因显像用于活体监测移植BMSCs治疗心肌梗死的可行性。方法:采用MOI=100的Ad5-HSV1-tk转染BMSCs后,对BMSCs活性和分化能力进行鉴定。结扎大鼠冠状动脉建立心肌梗死模型并鉴定。采用Ad5-HSV1-tk体外转染BMSCs(3×106个细胞),随后移植到大鼠心肌梗死模型的左心室下壁心肌后,采用Micro PET/CT成像(18F-FHBG)进行活体监测移植干细胞。对完成显像研究后的心肌组织进行相关体外分析。结果:采用腺病毒作为载体将HSV1-tk转入BMSCs后,干细胞的形态及流式表面抗原特征没有改变。随后将BMSCs移植到心肌梗死大鼠模型左心室下壁,成功采用18F-FHBG Micro PET/CT显像在心脏移植区域获得了干细胞的特异性影像,大鼠心脏区域18F-FHBG摄取为(0.413±0.128)%ID/g;对照大鼠心脏区域18F-FHBG摄取仅为(0.017±0.003)%ID/g。随后体外分析证实HSV1-tk基因在BMSCs中正确表达。结论:移植在心肌梗死大鼠模型的BMSC可以通过放射性核素显像技术进行在体示踪,HSV1-tk报告基因可以用于活体监测移植干细胞治疗心肌梗死。     

肿瘤乏氧原理及乏氧显像的研究进展简述

通过无创性的核医学单光子发射式计算机断层显像／正电子发射式计算机断层显像技术评价肿瘤的乏氧程度,并用以指导肿瘤的临床诊断和治疗。     

Gaussia Luciferase Reporter Assay for Assessment of Gene Delivery Systems in Vivo

Objective To develop an alternative method for assessment of gene delivery systems in vivo.Methods Mouse primary spleen lymphocytes were genetically modified in vitro by a retroviral vector harboring a Gaussia luciferase（Gluc） expression cassette.After implantation of these cells into recipient mice,the expression of Gluc was detected in whole blood or plasma collected.Results As little as 10 μL whole blood drawn from the recipient mice could guarantee prompt reading of Gluc activity with a luminometer.And the reading was found in good correlation with the number of genetically modified spleen lymphocytes implanted to the mice.Conclusions Gluc may be useful as an in vivo reporter for gene therapy researches,and Gluc blood assay could provide an alternative method for assessment of gene delivery systems in vivo.     

动脉粥样硬化中的血管平滑肌细胞及其分子影像学研究进展

动脉粥样硬化(AS)是引起心脑血管疾病的主要原因之一。血管平滑肌细胞被认为是AS斑块形成的主要启动子,血管平滑肌细胞迁移、增殖和凋亡在AS病变形成及粥样斑块破裂机制中起重要作用。现就血管平滑肌细胞在AS中的作用及其近年来针对AS斑块尤其是平滑肌细胞的分子影像学研究进展进行综述。