^(64)Cu-DOTA-SPIONs-PEG-FA:靶向叶酸受体阳性肿瘤的PET/MRI双模态显像探针

报道了一种可用于叶酸受体阳性肿瘤显像的PET/MRI双模态显像探针(^(64)Cu-DOTA-SPIONs-PEGFA)的合成、初步的生物学评价及PET/CT和MRI显像结果。该探针由包覆了生物相容性的聚乙二醇(poly ethylene glycol,PEG)、超顺磁氧化铁纳米粒子(superparamegnetic iron oxide nanoparticles,SPIONs)、叶酸(folic acid,FA)、1,4,7,10-四乙酸-1,4,7,10-四氮杂环十二烷(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid,DOTA)和正电子放射性核素^(64)Cu组成。经纯化后,^(64)Cu-DOTA-SPIONs-PEG-FA放化纯大于98%。荷KB裸鼠体内分布显示:^(64)Cu-DOTA-SPIONs-PEG-FA在肝脏、脾脏和肺中的放射性摄取较高,与非靶向标记物^(64)Cu-DOTA-SPIONs-PEG-OH比较,其对KB细胞瘤有明显的靶向作用。在MRI和PET/CT模式下,KB肿瘤能被较清晰地显像。^(64)Cu-DOTA-SPIONs-PEG-FA作为KB细胞肿瘤的PET/MRI双模态显像剂,有待于进一步深入研究以改善其标记率、稳定性和比活度等。

新型稀土纳米双模态显像剂合成及其对胰腺癌放疗增敏体外实验研究

目的探讨NaHoF_(4)@CeO_(2)纳米颗粒(nanoparticles,NPs)CT、MRI双模态显像的可行性及其对胰腺癌细胞(Panc-1)的体外放疗增敏效果。方法合成并表征NaHoF_(4)@CeO_(2)纳米颗粒,并测定其粒径大小及主要元素物质含量。分别用MTT及动物实验测定NPs在体内外的毒性作用,CT及MRI成像仪评估NPs体外CT及MRI成像效果,MTT及细胞克隆实验验证单纯NPs组,单纯放疗(radiation therapy,RI)组及RI+NPs组对Panc-1放疗增敏效果。结果成功制备出粒径大小均匀、化学成分稳定的纳米复合材料NaHoF_(4)@CeO_(2)。NPs在体外无明显的细胞毒性作用,体外实验表明NPs具有良好的CT及MRI双模态成像作用。此外,体外放疗MTT实验及细胞克隆实验表明该材料对胰腺癌细胞有放疗增敏效果。结论NaHoF_(4)@CeO_(2) NPs可同时进行CT、MRI双模态显像,通过体外细胞学实验表明,该纳米粒子具有对Panc-1细胞放疗增敏效果。

双模态振幅调制原子力显微术相互作用区转变研究

双模态振幅调制原子力显微术测试或成像过程中存在引力区和斥力区两种相互作用区.开展双模态振幅调制原子力显微术针尖样品相互作用区转变的研究,对于在特定作用区内成像的参数设置、相互作用区范围的控制,以及对成像结果的正确理解和解释尤为重要.将有限差分法和同相正交法相结合,采用数值模拟方法研究了探针模态自由振幅大小设定、样品力学性能变化以及模态激励频率的设置对双模态振幅调制原子力显微术相互作用区转变的影响.研究结果表明,探针模态自由振幅之和越大,则引力区向斥力区转变时的临界设定点越大,使探针位于引力区的设定点的范围越小.样品的弹性模量越大、黏度系数越小,探针在接近样品过程中引力区向斥力区转变发生越早,即引力区设定点的范围越小.偏离自由共振频率对探针进行激励时,引力区的范围均小于以自由共振频率激励时的引力区范围,探针运动状态的突变并不一定对应相互作用区的转变,且不能将相位值是否高于或低于90°作为判定探针位于引力区或斥力区的依据.

引入梯度双模态组织提升挤压态AZ31棒材的拉伸性能

利用350℃下的往复扭转制备具有梯度双模态显微组织的镁合金棒。详细研究双模态显微组织对合金拉伸性能和变形机制的影响。梯度双模态显微组织的形成归因于不完全动态再结晶和扭转变形的特点。双模态结构对屈服强度的影响较小,但极大增加了峰值应力和拉伸延展性。由梯度双模态显微组织产生的大异质变形诱导的强化是应变硬化能力和拉伸延展性提升的原因。最后,讨论了相关的变形机制。

^(111)In-CCPM-RGD纳米粒子的合成及其双模态分子显像研究

本研究以具有优良生物学性能的近红外核交联聚合胶束纳米粒子(NIRF-CCPM)为载体,将具有肿瘤靶向性的多肽RGD(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)与该纳米粒子偶联,并通过放射性核素111In进行标记,放射性标记过程中,标记率96%,放化纯度大于99%.111In-CCPM-RGD分子探针表现出良好的放射标记/光学性质.体外稳定性研究表明,25℃条件下其在5%小牛血清缓冲液中静置72 h,依然保持有90%的稳定性.同时采用核医学/光学显像两种影像手段评价了该双模态分子探针在U87肿瘤模型裸鼠体内的代谢情况:在静脉注射11.1 MBq 111In-CCPM-RGD纳米粒子24 h、72 h进行SPECT/CT的显像,其在肿瘤部位表现出特异性的浓集.同时,其在NIRF的显像中表明相应肿瘤区域出现特异性富集.111In-CCPM-RGD纳米粒子的设计、合成及初步生物学评价说明其同时兼具光学和核医学显像功能,是性能优良的新型双模态纳米分子探针,能够帮助提高肿瘤的诊断效能,为建立光学/核医学用于肿瘤靶向双模式成像奠定理论基础.

乳腺癌的多模态显微谱像分析及智能融合诊断研究

显微成像以及荧光光谱技术是研究乳腺癌组织特性的重要手段,可有效反映组织形态结构和生化成分的变化。本课题组采用自行设计和加工的倒置荧光显微镜,对患者乳腺组织的显微图像和荧光光谱进行同步收集,然后进行明场图像和多波长荧光显微图像以及荧光光谱数据的综合分析和融合。在光谱分析方面,采用高斯拟合模型对荧光光谱进行分峰处理,以探究乳腺癌发展过程中荧光成分的变化规律。研究结果显示,乳腺癌组织在520 nm和635 nm中心波长处的荧光谱带峰面积与470 nm处的峰面积之比(A520/A470和A635/A470)约为正常乳腺组织的1.65倍和2.07倍。因此,本课题组提出将峰面积比A520/A470和A635/A470作为乳腺癌检测的潜在指标。此外,构建了基于显微图像和荧光光谱的谱像融合神经网络,并采用该网络实现了对乳腺癌的智能诊断,最终AUC(受试者工作特征曲线下面积)得分和测试集准确率分别达到了0.95和86.38%,明显优于各单模态模型。本研究结果表明,双模态显微成像和荧光光谱技术在乳腺癌分析、诊断中具有独特优势,结合深度学习构建的谱像融合网络可为乳腺癌智能诊断提供有效途径。