基于CNA35靶向液态氟碳纳米粒的超声分子成像检测糖尿病肾病大鼠肾脏纤维化的实验研究

目的制备一种由胶原结合蛋白35(CNA35)介导的靶向液态氟碳纳米粒(PFP-NPs),探讨其在超声分子成像检测糖尿病肾病(DN)大鼠肾脏纤维化中的应用价值。方法制备经荧光标记的非靶向PFP-NPs和CNA35靶向PFP-NPs,经转化生长因子-β诱导人肾小管上皮HK-2细胞间质转化,发生胶原沉积,然后分别将非靶向PFP-NPs和CNA35靶向PFP-NPs与细胞共同孵育,于倒置荧光显微镜下观察细胞上PFP-NPs荧光信号。建立DN大鼠模型,分为非靶向组和靶向组,每组各10只,分别静脉注射非靶向PFP-NPs与CNA35靶向PFP-NPs,应用超声分子成像检测两组DN大鼠静脉注射PFP-NPs后10 min、30 min肾脏超声分子成像信号强度;然后处死DN大鼠并取肾脏组织,检测肾脏组织PFP-NPs荧光信号强度及Ⅰ型胶原荧光信号强度;免疫组织化学检测肾脏组织Ⅰ型胶原染色面积占比,分析肾脏超声分子成像信号强度与Ⅰ型胶原染色面积占比的相关性。结果CNA35靶向PFP-NPs孵育的人肾小管上皮HK-2细胞上的荧光信号强度高于非靶向PFP-NPs孵育的细胞(388.21±15.28 vs.25.79±3.62),差异有统计学意义(P<0.05)。靶向组DN大鼠肾脏组织PFP-NPs荧光信号强度高于非靶向组(946.02±83.55 vs.73.69±21.72),差异有统计学意义(P<0.05);靶向组Ⅰ型胶原荧光信号强度与非靶向组比较差异无统计学意义(969.07±96.67 vs.943.39±106.18),且CNA35靶向PFP-NPs荧光信号与Ⅰ型胶原荧光信号区域重合。体内超声分子成像显示,靶向组DN大鼠静脉注射PFPNPs后10 min、30 min肾脏组织超声分子成像信号强度均高于非靶向组(8.37±1.27 vs.1.92±0.25、9.73±1.25 vs.2.08±1.32),差异均有统计学意义(均P<0.05)。相关性分析显示,DN大鼠肾脏超声分子成像信号强度与Ⅰ型胶原染色面积占比呈正相关(r=0.838,P<0.001)。结论成功制备了CNA35靶向PFP-NPs,其能够靶向结合大鼠肾脏胶原高表达部位,实现了对DN大鼠肾脏纤维化的靶向超声分子成像。

无背景差分超声分子成像诊断前列腺癌的实验研究

目的基于前列腺特异性膜抗原(PSMA)靶向超声纳米泡(PSMA-NB),探讨无背景成像差分超声分子成像用于前列腺癌靶向诊断及定位的可行性。材料与方法构建PSMA-NB及非靶向纳米泡(NB)。细胞层面检测PSMA-NBs对人前列腺肿瘤22RV1细胞(PSMA阳性表达)和PC-3细胞(PSMA阴性表达)的寻靶能力。构建人前列腺肿瘤22RV1细胞(n=5)、PC-3细胞(n=5)荷瘤裸鼠模型(n=10),经鼠尾静脉注入PSMA-NB,行原位爆破,采集爆破前后的超声分子图像,利用破坏-补充后处理技术,获取并对比两组差分超声分子成像效果。结果PSMA-NB与NB的粒径大小分别为(363.7±24.4)nm、(236.0±55.2)nm,差异有统计学意义(t=3.19,P=0.007)。细胞寻靶结果显示,PSMA-NB仅黏附在PSMA阳性表达的细胞核周围。动物实验提示,PSMA阳性表达组的差分超声分子图像仅在肿瘤部位显示造影剂高增强区域,且无背景噪声。结论基于PSMA靶向超声纳米泡构建的无背景差分超声分子图像可用于精准靶向诊断及定位PSMA阳性前列腺癌。

平台化靶向微泡在超声分子成像中的应用现状及展望

超声分子成像(ultrasound molecular imaging, UMI)是一种特异性的超声成像技术,可同时完成解剖和分子成像,在分子水平实现疾病的早期诊断、进展监测、治疗以及疗效评估。微泡(microbubbles, MBs)是最为常见的超声造影剂(ultrasound contrast agents, UCAs),在其表面连接特异性抗体或配体构建靶向微泡(targeted microbubbles, tMBs)可实现UMI。平台化靶向微泡(multitargeted microbubbles, MT_MBs)是一种专用于临床前研究中的商业化MBs,可在短时间内实现tMBs的构建,并规范化tMBs的制备过程和成像步骤。但是,目前人们对于MT_MBs知之甚少。因此,本文将对MT_MBs的成分、结构、特点、优势、UMI相关临床前研究中的应用现状以及不足之处进行综述,并对其未来的应用方向进行展望。

靶向肝星状细胞分子成像在肝纤维化评估上的研究进展

肝纤维化是一种由多种慢性肝病引起的肝脏病理过程,其特征是肝细胞外基质的异常沉积。肝纤维化早期具有可逆性,早期诊断肝纤维化及准确判断肝纤维化分期具有重要临床意义。肝星状细胞作为肝纤维化形成过程中的核心细胞,在肝纤维化的发生和发展中起着关键作用。针对靶向肝星状细胞的分子成像技术能精准、无创的结合生理、病理代谢分子信息,有利于早期特异性诊断肝纤维化。因此,靶向肝星状细胞分子成像在肝纤维化评估上的研究进展具有重要的目的与意义,不仅有助于提高肝纤维化的诊断准确性和治疗效果,还将推动相关学科的发展和创新。本文将综述近年来靶向肝星状细胞分子成像在肝纤维化上的研究进展,总结针对肝星状细胞各靶点的不同分子探针对肝纤维化诊断、分期的研究情况及应用价值。

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程,并可重复扫描观察治疗效果。磁共振分子成像技术将对比剂与分子探针相结合,提高肿瘤成像的特异性和敏感性,且对个体化治疗具有潜在的价值。未来持续推进分子成像技术的临床转化,将显著提高卵巢癌患者的生存率。

阿尔茨海默病海马亚区水通道蛋白磁共振分子成像研究

目的利用水通道蛋白磁共振分子成像(aquaporin magnetic resonance molecular imaging,AQP-MRMI)技术对海马亚区进行定量分析,探讨AQP-MRMI技术在阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)诊断中的应用价值。材料与方法本研究共纳入59名受试者,包括AD组16名、轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)组22名和正常对照(normal control,NC)组21名。分析三组间海马亚区水通道蛋白表观扩散系数(aquaporin apparent diffusion coefficient,AQP-ADC)值差异是否具有统计学意义,并与认知评分进行相关性分析。绘制AQP-ADC值受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析其诊断效能。结果对比NC组,MCI组仅表现为左侧海马角(cornu ammonis,CA)1的AQP-ADC值升高(P<0.05),AD组则表现为双侧齿状回(dentate gyrus,DG)-CA4、双侧CA1-3、左侧下托、双侧海马旁回及左侧内嗅皮层的AQP-ADC值升高(P<0.05);对比MCI组,AD组表现为双侧DG-CA4、双侧CA1-3、右侧下托及右侧海马旁回AQP-ADC值升高(P<0.05)。除右侧下托外,各海马亚区的AQP-ADC值均与简易精神状态检查量表(Mini-Mental State Examination,MMSE)评分呈负相关,其中左侧DG-CA4(r=-0.607,P<0.001)、左侧CA1-3(r=-0.633,P<0.001)与MMSE评分表现出较显著的相关性。通过ROC曲线的分析发现,多个海马亚区感兴趣区(region of interest,ROI)的AQP-ADC值可用于鉴别NC与AD、MCI,其中以左侧DG-CA4及左侧CA1-3的AQP-ADC值在NC与AD组间的曲线下面积(area under the curve,AUC)最大(AUC=0.905、0.940),并且具有较高的敏感度和特异度。结论本研究中多个海马亚区的AQP-ADC值与认知功能存在一定相关性,特别是左侧DG-CA4及左侧CA1-3亚区有助于评估认知障碍的严重程度,在鉴别AD与认知正常老年人上具有较优越的诊断效能,可以作为检测AD的生物标志物。左侧海马CA1亚区AQP-ADC值或许有望成为AD早期的潜在生物标记物。AQP-MRMI作为新兴水通道蛋白分子成像技术,可以在一定程度上反映AD的病理生理变化,在分子水平上为AD的诊断、治疗和预后评估提供更多的信息。

中国科研团队攻克分子筛酸中心表征的单分子成像技术

近日,清华大学鄂尔多斯实验室魏飞教授研究组和骞伟中教授研究组联合攻关,利用国际上最先进球差校正电镜技术,观察到分子筛孔道中酸性位(Al-T位点)与噻吩单分子的相互作用。相关成果已先后发表于国际学术期刊《科学》和《自然》。研究有机小分子在以分子筛为代表的多孔材料中的单分子成像与构象,是深入理解其相变、吸附、催化和相互作用过程的基础与关键。其中,有机小分子在室温或更高温度下的成像,一直是电子显微学领域难以攻克的关口。

超声分子成像研究进展

分子影像学是随纳米医学、高分子材料学及生物工程学等多学科相互融合发展而生的新兴学科,运用影像学技术对组织水平、细胞水平以及亚细胞水平结构进行活体显像,从而定量或定性评价生物学行为的科学。本研究团队于2004年在国内率先提出＂超声分子影像学＂概念。超声分子成像技术系经静脉注射超声分子探针,分子探针经血液循环特异性聚集于靶组织或靶器官内,在细胞或分子水平上实现特异性显像,可于细胞或分子水平反映靶组织的变化情况。

光学相干层析分子成像方法初探

介绍了分子对比剂在光学相干层析成像(optical coherence tom ography,OCT)技术中的研究现状,概述了迄今出现的几种不同的光学相干层析分子成像方法(m olecu lar contrast OCT,简称为MCOCT),讨论了MCOCT的几个重要的实际问题:对比剂的选择范围、激发光强的限制、各种方法灵敏度比较以及MCOCT应用于临床与生物学领域需要考虑的因素。

荧光分子成像技术概述及研究进展

荧光分子成像技术以低成本、简单易行、对生物体无电离辐射等优势在活体中进行疾病观察、药物及生物学等研究中发挥越来越重要的作用。对荧光分子成像技术中几个重要的部分,包括荧光分子探针、成像系统、重建算法等方面的内容和进展做了简要的描述,并介绍了荧光分子成像技术的应用和发展趋势。

光学分子成像技术观察纳流芯片对DNA分子的研究(英文)

将λ-DNA与荧光染料YOYO-1结合,利用荧光显微技术对DNA分子在毛细现象作用下进入宽40 nm、深60 nm的纳米沟道内,并在其内部被拉伸以及沿沟道移动的情形进行了观察.讨论了DNA分子在沟道内的运动情况.结合光学分子成像技术与该尺寸范围的纳流芯片,将有助于研究生物分子的动力学和静力学性质.

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。

预定位技术用于超声分子成像的体外实验

目的探讨预定位技术提高超声造影剂靶向肿瘤细胞的能力。方法采用两步法预定位技术靶向SKOV-3卵巢癌细胞:第一步加入生物素化的CEA抗体,第二步加入结合链霉亲和素的造影剂。结果制备的结合链霉亲和素的PLGA造影剂平均粒径为(346.20±74.49)nm。链霉亲和素与造影剂的连接效率为(95.02±0.62)%。预定位靶向组细胞结合的造影剂明显多于其余各组。结论预定位技术能提高造影剂的靶向性,可提高超声分子成像的敏感性。

分子成像技术及应用

分子成像是近年来出现的一个将分子生物学与在体成像相结合的新领域.它可以使细胞功能可视化,并且能在生物活体内部无创地跟踪分子过程.该领域的技术还可以用于许多疾病诸如癌症、神经和心血管疾病的早期诊断.同时,这项技术还可以通过优化新药物的临床前和临床测试来改进临床治疗,这将会由于其早期和准确的诊断而带来很大的经济影响.可以预见分子成像技术的迅速发展可能导致临床医疗的重大变革.该文就分子成像技术及其应用作一综述.

内源性蛋白质分子成像的研究进展（英文）

酰氨质子转移(amide proton transfer,APT)成像是一种新的分子MRI技术,它可用来测量组织中内源性蛋白质.理论上,APT-MRI信号强度主要取决于游离蛋白质的酰氨质子浓度以及交换速度,而酰氨质子交换速度与组织pH有关.因此,APTMRI技术已经被用于无创性中风pH成像(通常pH降低)和肿瘤蛋白质含量成像(通常蛋白质量提高).近期对大鼠的实验表明,APT-MRI技术可用来区分放射性坏死和胶质瘤.该综述文章简要地介绍了APT成像的基本原理以及它在动物模型与临床中风和肿瘤成像中的应用.

MR分子成像评价壁虎活性单体对兔VX2移植瘤疗效的实验研究

目的应用MR分子影像学评价壁虎活性单体BH1273209对兔VX2移植瘤的治疗作用,为BH1273209的进一步开发利用提供实验依据。方法建立兔VX2移植瘤模型,12天后筛选成瘤均匀的27只随机分成A组BH1273209高浓度组、B组BH1273209低浓度组及C组生理盐水组,14天后行MRI常规序列、EPI-DWI检查,测量肿瘤组织的DWI信号值、表观弥散系数(Apparent Diffusion Coefficient,ADC)值。MRI检查结束后处死全部荷瘤兔,将肿瘤组织固定、包埋、切片行HE染色。结果 B组肿瘤信号强度(1826.30±460.01)较C组肿瘤(1162.34±258.06)明显增高;A组肿瘤(527.99±81.98)较C组肿瘤明显减低。测量肿瘤组织的ADC值,B组肿瘤组织ADC值(0.0009±0.0001)较C组肿瘤(0.0014±0.0001)明显减低,A组肿瘤(0.0016±0.0001)较C组肿瘤明显增高。结论 MR分子成像可以准确、客观、无创的评价BH1273209对兔VX2移植瘤的作用。低浓度的BH1273209能促进兔VX2移植瘤生长,高浓度的BH1273209能抑制肿瘤生长。

分子成像及其应用

分子成像是近来新出现并迅速发展的一个生物医学领域,用它来显示和测定活体内生物过程在细胞和分子水平上的特征,可为深入揭示生理和病理过程的机制,以及对疾病及其治疗进行实时、动态、细致、无创、靶向性的探测和跟踪提供有效手段。预计在不远的将来,分子成像技术的迅速发展可能会带来临床医疗的重大变革。本文就分子成像及其应用作一综述。

乳腺癌磁共振分子成像的研究进展

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,发病率呈逐年上升趋势。利用MR分子成像可从代谢、功能及分子生物学水平研究乳腺癌,已成为乳腺癌分子影像学的重要成像技术之一。本文就近年来国内外关于乳腺癌MR分子成像的研究进展进行综述。

超声分子成像的机制及研究现状

随着分子生物学的迅速发展以及疾病分子机制的逐步阐明,医学影像学已深入到细胞及分子水平。超声分子成像技术是医学分子影像学领域中重要组成部分,在当今分子影像学中占据重要地位。本文对其成像机制及研究现状进行综述。