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1、動物活體成像技術(shù) AnimalVivoImagingTechnology北京廣源達科技內(nèi)容動物活體成像技術(shù)的背景動物活體成像技術(shù)的分類幾種動物活體成像技術(shù)的比較動物活體光學(xué)成像技術(shù)的原理與系統(tǒng)構(gòu)成CRI公司動物活體熒光成像系統(tǒng)CRI公司動物活體熒光成像系統(tǒng)的應(yīng)用動物活體成像的背景1999年，美國哈佛大學(xué)Weissleder等人提出了分子影像學(xué)（molecularimaging）的概念——應(yīng)用影像學(xué)方法，對活體狀態(tài)下的生物過程進行細胞和分子水平的定性和定量研究。傳統(tǒng)成像大多依賴于肉眼可見的身體、生理和代謝過程在疾病狀態(tài)下的變化，而不是
2、了解疾病的特異性分子事件。分子成像則是利用特異性分子探針追蹤靶目標(biāo)并成像。這種從非特異性成像到特異性成像的變化，為疾病生物學(xué)、疾病早期檢測、定性、評估和治療帶來了重大的影響。動物活體成像的背景分子成像技術(shù)使活體動物體內(nèi)成像成為可能，它的出現(xiàn)，歸功于分子生物學(xué)和細胞生物學(xué)的發(fā)展、轉(zhuǎn)基因動物模型的使用、新的成像藥物的運用、高特異性的探針、小動物成像設(shè)備的發(fā)展等諸多因素。目前，分子成像技術(shù)可用于——研究觀測特異性細胞、基因和分子的表達或互作過程，同時檢測多種分子事件，追蹤靶細胞，藥物和基因治療最優(yōu)化，從分子和細胞水平對藥物療效進行成像，從
3、分子病理水平評估疾病發(fā)展過程，對同一個動物或病人進行時間、環(huán)境、發(fā)展和治療影響跟蹤。動物活體成像的背景活體生物體內(nèi)檢驗是生物研究的最終驗證體外試驗（InVitro）分子生物學(xué)技術(shù)克隆技術(shù)蛋白組學(xué)等等…體內(nèi)反應(yīng)（InVivo）研究方法受體內(nèi)環(huán)境制約，很難準(zhǔn)確反映體內(nèi)情況體外檢驗（ExVivo）PCR電泳組織病理學(xué)腫瘤稱量等等…活體生物體內(nèi)成像（InVivoImagingTechnology）動物活體成像的背景分子成像的優(yōu)點：分子成像和傳統(tǒng)的體外成像或細胞培養(yǎng)相比有著顯著優(yōu)點。分子成像能夠反映細胞或基因表達的空間和時間分布，從而了解活體
4、動物體內(nèi)的相關(guān)生物學(xué)過程、特異性基因功能和相互作用。分子成像由于可以對同一個研究個體進行長時間反復(fù)跟蹤成像，既可以提高數(shù)據(jù)的可比性，避免個體差異對試驗結(jié)果的可影響，又不需要殺死模式動物，節(jié)省了大筆科研費用。分子成像應(yīng)用尤其在藥物開發(fā)方面，更是具有劃時代的意義。根據(jù)目前的統(tǒng)計結(jié)果，由于進入臨床研究的藥物中大部分因為安全問題而終止，導(dǎo)致了在臨床研究中大量的資金浪費，而分子成像技術(shù)的問世，為解決這一難題提供了廣闊的空間，將使藥物在臨床前研究中通過利用分子成像的方法，獲得更詳細的分子或基因述水平的數(shù)據(jù)，這是用傳統(tǒng)的方法無法了解的領(lǐng)域，所以分
5、子成像將對新藥研究的模式帶來革命性變革。其次，在轉(zhuǎn)基因動物、動物基因打靶或制藥研究過程中，分子成像能對動物的性狀進行跟蹤檢測，對表型進行直接觀測和（定量）分析。動物活體成像技術(shù)的分類核素成像核素成像技術(shù)用于發(fā)現(xiàn)易于為核素標(biāo)記的既定靶目標(biāo)底物的存在，或用于追蹤小量標(biāo)記基因藥物和進行許多藥物抵抗或病毒載體的傳送。包括微PET、微SPECT。其中，微PET（正電子發(fā)射斷層掃描儀PositronEmissionTomography）在目前的分子影像學(xué)研究中占據(jù)著極其重要的地位。最先開始的分子影像學(xué)研究就是用PET完成的，如今，用微PET進行
6、的單純胞疹病毒胸苷激酶的分子影像學(xué)技術(shù)已應(yīng)用于臨床試驗中。動物活體成像技術(shù)的分類微PET技術(shù)是將正電子同位素標(biāo)記的化合物注入生物體內(nèi)作為探針，當(dāng)這些化合物參與生物體內(nèi)的代謝過程時，PET按照同位素放射性分布的絕對量進行連續(xù)性掃描，根據(jù)動力學(xué)原理和圖像數(shù)據(jù)，對活體組織中的生理生化代謝過程作出定量分析，如血流量、能量代謝、蛋白質(zhì)合成、脂肪酸代謝、神經(jīng)遞質(zhì)合成速度、受體密度及其與配體結(jié)合的選擇性和動力學(xué)等。PET通常使用的探針是用11C，14N，15O及18F等生物組織中含量最多元素的放射性核素標(biāo)記的化合物，它們具有與體內(nèi)分子類似（包括細
7、胞代謝）的特點。 在藥理學(xué)研究中，則可以用正電子同位素直接標(biāo)記藥物，觀察其在活體中的分布和代謝，或測量生理性刺激及病理學(xué)過程中藥物分布與代謝的變化，從而對藥物劑量、作用部位、可能發(fā)生的毒副作用等做出前瞻性判斷。還可以判斷其代謝反應(yīng)的類型及產(chǎn)物，觀察藥物與其他藥物的相互作用、藥物與營養(yǎng)物質(zhì)的相互作用、藥物與受體的作用、藥物與酶的相互作用等。動物活體成像技術(shù)的分類磁共振成像磁共振（MRI）分子影像學(xué)的優(yōu)勢在于它的高分辨率（已達到μm級），同時可獲得解剖及生理信息。這些正是核醫(yī)學(xué)、光學(xué)成像的弱點。但是MRI分子影像學(xué)也有其弱點，它的敏感性
8、較低（微克分子水平），與核醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的納克分子水平相比，低幾個數(shù)量級。傳統(tǒng)的MRI是以物理、生理特性作為成像對比的依據(jù)。分子水平的MRI成像是建立在上述傳統(tǒng)成像技術(shù)基礎(chǔ)上，以特殊分子作為成像依據(jù)，其根本宗旨是將非特異性物理成像轉(zhuǎn)為特
