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Nat Biomed Eng 宋国胜饶江宏合作开发应用于全身可视化活体成像

归档日期:09-16       文本归类:磁性弛豫      文章编辑:爱尚语录

  原标题:Nat Biomed Eng 宋国胜/饶江宏合作开发应用于全身可视化活体成像的新型磁性粒子探针

  生物医学影像技术包括超声成像、磁共振成像(MRI)、CT、核素成像、近红外I-II区荧光成像、光声成像等,他们在各种疾病的诊断、筛查、治疗效果评价等方面发挥着越来越重要的作用。然而这些生物医学影像技术都存在各自的优势和不足。目前在临床上,磁共振成像(MRI)是重要的生物医学影像诊断技术。MRI成像具有足够探测到足够深的组织部分,可对人体进行全身扫描,在疾病的早期诊断、药物筛选、治疗效果评价等方面发挥着越来越重要的作用。但是将MRI应用于重要生物学事件评价,依然受限于其较低的灵敏度(µm-mM)。

  磁性粒子成像(MPI)是一种新型生物医学影像技术。与传统的MRI不同是,MPI是通过直接探测磁性粒子在磁场中的响应性变化,实现对磁性粒子空间分布的直接成像。目前,MPI的关键瓶颈在于缺乏有效MPI造影剂。如果直接将MRI的造影剂用于MPI,通常会产生较弱的MPI信号或者无MPI信号。原本适用于MRI的影响规律,也并不完全适用于MPI。这就要求人们继续发展适用于MPI的成像规律和开发高效MPI的造影剂。

  通过系统的研究,研究人员获得了影响MPI成像信号的作用规律和关键原理,开发了新型磁性粒子探针(FeCo合金粒子),并首次将于应用于磁性粒子成像(MPI)。MPI是直接探测磁性粒子在磁场中的响应性变化,相对于MRI检测水质子的弛豫率的信号来说,FeCo磁性粒子在MPI中产生的磁化率是水质子在MRI中的百万倍。使得可以看得清极低含量的造影剂(5 ng),其灵敏度远高于MRI。这意味着,进行未来人体成像时,可以使用更小的剂量的造影剂,可避免高剂量造影剂引起的肾和肝的损伤。由于磁性信号的高穿透性,我们可以真正的“看的见”磁性探针在全身的各处的分布,其产生的成像信号不会受到组织影响的而衰减。由于人体中本身没有磁性粒子的,所以磁性造影剂产生的信号,不会受到其他组分的干扰(比如占人体70%的水)。由于部分磁性粒子(氧化铁)已经被FDA批准用于人体,因此该成像技术具有非常的临床应用前景。通过上述高性能的磁性造影剂,可以清楚的看见“小尺寸肿瘤”,“原位乳腺癌”“深度脑胶质瘤”。

  这项技术可为肿瘤早期诊断和、癌细胞示踪、脑中风、药物输送治疗、肺部灌注成像、胃肠出血、神经退行性疾病、磁热治疗等的研究,提供了能够在活体精准测量的有力工具。

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