【黑科技】CT检查将死？光也能用来做深层组织成像了？

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                    <section data-role="paragraph" data-color="rgb(182, 228, 253)" data-custom="rgb(182, 228, 253)"><section><section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section><p><p><img src="image/20201014/86b79d371e9862b01189f0252a03b2cd_1.png" /></p></p></section><section><section><span><strong></strong></span></section><p><span>医疗器械媒体报道先锋</span></p><p><span>分享专业医疗器械知识</span></p></section><section><section><section><span>关注</span></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section><p><br  /></p><p><span>近日，斯坦福大学的研究人员运用一种前所未见的全新方式对一只活体老鼠做了相关成像试验。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><p><img src="image/20201014/33ab46104064d6434341e0ae258d2f52_2.jpg" /></p></p><p><br  /></p><p><span>试验运用了一种新型的成像方式对小鼠的大脑血管进行成像，以此<span>来显示其中易受抗癌药物影响的肿瘤。</span>拍摄画面效果如下：</span></p><p><br  /></p><p><iframe src="https://v.qq.com/iframe/player.html?width=500&height=375&auto=0&vid=c3008dg2akg&auto=0" width="100%" height="580" frameborder="0"></iframe></p><p><span></span></p><p><span>活体老鼠的大脑血管在红外线下被铒纳米颗粒探针照亮</span><br  /></p><p><span><br  /></span></p><p><span>画面中，活体老鼠体内的大脑分支血管在青色灯光下被展现出来，并随着生物移动头部而移动，成像效果明显<span>。</span>运用这种新型方法可以清晰地看到一个完整的老鼠大脑，而与之相类似的</span><span>传统成像方法只</span><span>能看到头皮。</span><br  /></p><p><br  /></p><p><span>这一新型成像技术应用了一种新开发的<strong>纳米颗粒</strong>，这种纳米颗粒可以用来<strong>将位于皮肤表面下的肿瘤照亮和成像。</strong>斯坦福大学人文与科学学院化学系研究负责人戴洪杰、J.G.杰克逊和C.J.伍德教授称这种红外视觉为非侵入性窥视生物组织。</span><span>这段视频就为我们展示了纳米探针的威力。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>同样应用到铒纳米颗粒的一种技术是，通过有着富含铒的核的发光纳米颗粒控制心脏细胞的跳动。</span><span>心肌细胞则根据不同的颜色做出相应的调整：</span><span>红光使心肌细胞的跳动减慢，绿光则使其跳动加快。</span></p><p><br  /></p><p><span>正如我们所熟知的，体内深处的肿瘤很难被发现、追踪和研究。而大脑被厚厚的头盖骨包围，用光来成像几乎是不可能实现的，因此核磁共振成像MRI和CT是目前研究<strong>深层组织</strong>的主要成像方式。而作为最为常用的两种放射诊断，CT检查对人体有着较大剂量的x线辐射危害，MRI则除了检查时间长，还极易对于携带金属异物的检查者造成伤害。此外，CT以及MRI所成图像均为静止状态，而这种铒纳米颗粒的全新成像方式则可以观察到动态图像。</span><span></span></p><p><span><br  /></span></p><p><p><img src="image/20201014/9b00a20a9150c513d92ada58fc36024b_3.gif" /></p></p><p><span></span><br  /></p><p><span>这种动态的成像可用于临床手术中对于手术部位的观察，应用场景和其动态成像类似于<span>数字减影血管造影技术</span>DSA，但相比之下，DSA由于是X线成像，同CT一样也会对患者造成辐射危害，应用铒纳米颗粒的这种全新成像方式则没有这一困扰。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span><span>由此来看，新开发的铒</span>纳米颗粒成像方式，除了能够更加清晰地对深层组织进行动态成像，更重要的是没有辐射危害及金属影响的限制，优势明显。</span><span></span></p><p><br  /></p><section data-role="outer" label="Powered by gulangu"><section data-tools="gulangu" data-id="93208"><section><section data-width="100%"><section><section></section><section><p data-brushtype="text"><span>原理基础</span></p></section></section></section></section></section></section><p><br  /></p><p><span>新的纳米颗粒以<strong>铒</strong>为基础，铒是一种在能够红外线中发光的稀土金属元素。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><p><img src="image/20201014/46c27d3d126beb6d3660442c9a852c0f_4.png" /></p></p><p><span>元素符号Er，原子序数68，在化学元素周期表中位于第6周期、镧系（IIIB族）11号</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>而铒如果被摄入，是有一定毒性的，虽然毒性较小，但却不容忽视，纵然微小，对于患者的身体都存在一定潜在的危害性，都会让患者在治疗的过程中抱有恐惧心理。</span></p><p><br  /></p><p><span>对此，研究小组给出了解决方案。他们给纳米颗粒涂上了一层<strong>特殊的化学工程涂层</strong>，据悉，这种涂层使抗体能够与特定的癌细胞结合在一起，帮助颗粒溶解在血液中，使它们的毒性更小，从而更快地排出体外。初步来看，极大地提高了成像安全性。</span><br  /></p><p><br  /></p><section data-role="outer" label="Powered by gulangu"><section data-role="paragraph"><section data-role="outer" label="Powered by gulangu"><section data-tools="gulangu" data-id="93208"><section><section data-width="100%"><section><section></section><section><p data-brushtype="text"><span>深度成像，高分辨率</span></p></section></section></section></section></section><section data-role="paragraph"><p><br  /></p></section></section></section></section><p><span><span>低功率的LED灯光下，铒颗粒</span>在明亮的红外光下照射目标组织甚至单个细胞，这种红外光比传统的成像技术可以看得更深、分辨率更高。</span><span>就如同在冬天雾散之前和之后在高速公路上开车时看到的景象，结合成像深度、分子特异性和多样性，以及空间和时间分辨率都是以前的技术无法达到的。</span><span></span></p><p><br  /></p><section data-role="outer" label="Powered by gulangu"><section data-role="paragraph"><section data-role="outer" label="Powered by gulangu"><section data-tools="gulangu" data-id="93208"><section><section data-width="100%"><section><section></section><section><p data-brushtype="text"><span>精准定位成像</span></p></section></section></section></section></section><section data-role="paragraph"><p><br  /></p></section></section></section></section><p><span>此外上文提到的特殊化学涂层为分子提供了锚定点，这些分子就像导弹一样，定位并附着在细胞上的特定蛋白质上，实现“精准第一步”；而当低能量的光照亮这种新的纳米颗粒时，它们会用红外光明亮地发光。使用靶向抗体，以确保纳米粒子只附着在特定的癌细胞上，从而使纳米颗粒只照亮这些细胞，实现“精准第二步”，这样就可以准确地将要观察的组织进行定位、显示以及成像。</span></p><section data-role="outer" label="Powered by gulangu"><section data-tools="gulangu" data-id="93793"><section><section><section><br  /></section></section></section></section><section data-role="paragraph"><section data-role="outer" label="Powered by gulangu"><section data-tools="gulangu" data-id="93208"><section><section data-width="100%"><section><section></section><section><p data-brushtype="text"><span>非入侵性识别监测</span><span></span></p></section></section></section></section></section><section data-role="paragraph"><p><br  /></p></section></section></section></section><p><span>在这项研究中，研究人员表明，他们的技术可以识别携带一种蛋白质的小鼠体内的肿瘤，这种蛋白质使老鼠容易受到激活其自身免疫系统的抗癌药物的攻击。这是通过在纳米颗粒上附加一种抗体来实现的，该抗体的目标是一种特定的蛋白质，使细胞对抗癌药物敏感。</span></p><p><br  /></p><p><span>这种方法可以提供一种非侵入性的方法来识别对这些药物反应良好的患者，而不需要像他们目前需要做的那样提取肿瘤样本或活检。同样，铒纳米颗粒可以监测癌症治疗后患者的反应，以跟踪他们是否对药物有反应，以及他们的肿瘤是否缩小。</span></p><p><br  /></p><p><span>作为演示，研究者们利用他们的新技术和另一种成像方式近红外IIb结合起来，同时成像两个分子靶点——癌细胞和T细胞，来进行更详细的观察。这让他们能够看到免疫系统如何从身体的其他部位聚集力量，实时攻击脑瘤。结果呈现的是一张分层的、多色的快照，显示了T细胞从小鼠身体的其他地方归巢到肿瘤上。</span></p><p><br  /></p><section data-role="outer" label="Powered by gulangu"><section data-tools="gulangu" data-id="88405"><section><section><section></section><section></section></section><section><section data-style="font-size: 14px; color: rgb(160, 160, 160); line-height: 1.8;"><p><span>小科普：什么是近红外IIb</span></p><p><br  /></p><p><span><em><trans oldtip="In vivo" newtip="体内"></trans></em></span><trans oldtip="In vivo" newtip="体内"></trans><trans oldtip="In vivo" newtip="体内"><span>体内</span></trans><trans oldtip=" fluorescence imaging using second near-infrared emission beyond 1500 nm (NIR-IIb) has emerged as a next generation optical imaging method with significant improvement in imaging sensitivity and spatial resolution. Unfortunately, a highly biocompatible probe capable of generating NIR-IIb emission with sufficient brightness and uniformed size is still scarce. Here, we have proposed the poly(acrylic acid) (PAA)-modified NaLnF" newtip="利用1500 nm以上的第二次近红外辐射(NIR-IIb)进行荧光成像是一种新一代光学成像方法，在成像灵敏度和空间分辨率方面有了很大的提高。不幸的是，能够产生足够亮度和均匀尺寸的近红外-IIb发射的高度生物兼容探针仍然很少。在此，我们提出了聚丙烯酸(PAA)改性NaLnF。"><span>利用1500 nm以上的第二次近红外辐射(NIR-IIb)进行荧光成像是新一代光学成像方法，在成像灵敏度和空间分辨率方面有了很大的提高。</span></trans><trans oldtip=" fluorescence imaging using second near-infrared emission beyond 1500 nm (NIR-IIb) has emerged as a next generation optical imaging method with significant improvement in imaging sensitivity and spatial resolution. Unfortunately, a highly biocompatible probe capable of generating NIR-IIb emission with sufficient brightness and uniformed size is still scarce. Here, we have proposed the poly(acrylic acid) (PAA)-modified NaLnF" newtip="利用1500 nm以上的第二次近红外辐射(NIR-IIb)进行荧光成像是一种新一代光学成像方法，在成像灵敏度和空间分辨率方面有了很大的提高。不幸的是，能够产生足够亮度和均匀尺寸的近红外-IIb发射的高度生物兼容探针仍然很少。在此，我们提出了聚丙烯酸(PAA)改性NaLnF。"></trans><trans oldtip=" fluorescence imaging using second near-infrared emission beyond 1500 nm (NIR-IIb) has emerged as a next generation optical imaging method with significant improvement in imaging sensitivity and spatial resolution. Unfortunately, a highly biocompatible probe capable of generating NIR-IIb emission with sufficient brightness and uniformed size is still scarce. Here, we have proposed the poly(acrylic acid) (PAA)-modified NaLnF" newtip="利用1500 nm以上的第二次近红外辐射(NIR-IIb)进行荧光成像是一种新一代光学成像方法，在成像灵敏度和空间分辨率方面有了很大的提高。不幸的是，能够产生足够亮度和均匀尺寸的近红外-IIb发射的高度生物兼容探针仍然很少。在此，我们提出了聚丙烯酸(PAA)改性NaLnF。"></trans><span>近红外IIb（nir-iib）（1500-1700nm）窗口是哺乳动物深层组织光学成像的理想窗口，但缺少明亮且生物相容的探针。</span></p></section></section><section></section><section></section></section></section></section><p><span><br  /></span></p><p><span>这一全新的成像技术<span>目前还属于</span>开发试验阶段，据研究人员介绍，该技术除了能精准发现深部肿瘤，还能<span>帮助生物学家和医学研究人员研究细胞内的基本过程</span>。希望当技术更加成熟，能够帮助临床医生非侵入性地发现、定位和追踪肿瘤，同时让外科医生在切除过程中更清楚地观察癌组织，从而精确地切除肿瘤。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>未来，倘若这</span><span>种全新的成像方式能够成功</span><span>解决<span>其毒性副作用</span>的问题，极有可能为医学成像的发展带来新的可能性，此技术与老牌CT、MRI、DSA有着明显的优劣差别，以后极有可能作为技术补充为医学成像做出新的贡献，甚至成为主力技术。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span><span><iframe src="https://mp.weixin.qq.com/cgi-bin/readtemplate?t=vote/vote-new_tmpl&__biz=MzA4NDIwMzUxMg==&supervoteid=461454244&token=1021246334&lang=zh_CN&auto=0" width="100%" height="580" frameborder="0"></iframe><span></span><span></span></span></span></p><p><br  /></p><p><a data-miniprogram-appid="wxdc7efe409d688f37" data-miniprogram-path="pages/index/index" data-miniprogram-nickname="" href="" data-miniprogram-type="image" data-miniprogram-servicetype="" href=""><p><img src="image/20201014/9b56b340737aeb94a7591bcbc4044481_5.gif" /></p></a></p><p><br  /></p><section data-role="outer" label="Powered by gulangu"><section data-role="paragraph" data-color="#757576"><section data-role="paragraph"><section><section><section data-brushtype="text"><strong>相关阅读</strong></section></section></section><section><section></section></section><section data-width="100%"><section><section><section><section data-width="100%"><section data-tools="gulangu" data-id="87578" data-color="#6aa9ad" data-custom="#59c3f9"><section><p><img src="image/20201014/2aac877ff9233ba5a66e7a5ff3a4febf_6.gif" /></p></section><section data-brushtype="text">戳一下，更有料！</section></section><section data-tools="gulangu" data-id="87578" data-color="#6aa9ad" data-custom="#59c3f9"></section><section data-tools="gulangu" data-id="87578" data-color="#6aa9ad" data-custom="#59c3f9"><section data-tools="gulangu" data-id="87578" data-color="#6aa9ad" data-custom="#59c3f9"><section data-brushtype="text"><br  /></section><section data-brushtype="text">肿瘤免疫疗法、卒中干预、AI、基因组学上榜克利夫兰10大医疗创新！<br  /></section><section data-brushtype="text"><br  /></section><section data-tools="gulangu" data-id="87578" data-color="#6aa9ad" data-custom="#59c3f9"><section data-brushtype="text">国产导航机器人助力内蒙古肿瘤治疗，实现蜕变<br  /></section></section><section data-brushtype="text"><br  /></section><section data-brushtype="text">科普动画|如何向别人解释MRI是怎么成像的？<br  /></section><section data-brushtype="text"><br  /></section><section data-brushtype="text">脑血管成像的“金标准”！——DSA三部曲之技术篇</section><section data-brushtype="text"><br  /></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section><p><br  /></p><p><p><img src="image/20201014/aad9f56b0707b5374bbac6273a663447_7.jpg" /></p></p>