国产亚毫米级“显微”小动物PET/CT助力分子显像研究，探索科技前沿

2023-11-22 14:57:56, 上海玉研上海玉研科学仪器有限公司

小动物活体成像技术是指应用影像学方法，在不损伤动物的前提下，对活体状态下的生物过程进行组织、细胞和分子水平的定性和定量研究的技术。

随着小动物成像技术的发展，活体小动物非侵袭性成像在临床前研究中发挥着越来越重要的作用，各种专业的小动物成像设备应运而生，为科学研究提供了有力的工具。

小动物活体成像技术主要分为五类：

可见光成像 (Optical)、核素成像 (PET/SPECT)、计算机断层摄影成像 (CT)、核磁共振成像 (MRI)、超声成像（Ultrasound)。

核素成像设备：

PET、SPECT是核医学的两种显像技术，相同之处是都利用放射性核素的示踪原理进行显像，皆属于功能显像。临床专用的PET、SPECT由于分辨率较低，无法满足小动物显像研究的要求。小动物专用的PET、SPECT因应而生，具有显著的高分辨率特性。

除了一般的分子成像技术都具有的无创伤、同一批动物持续观察的优点外。小动物PET、SPECT与其他分子显像方法相比还具有以下显著优势：

①具有标记的广泛性，有关生命活动的小分子、小分子药物、基因、配体、抗体等都可以被标记；

②绝对定量；

③对于浅部组织和深部组织都具有很高的灵敏度；

④可获得断层及三维信息，实现较精确的定位；

⑤可以动态地获得秒数量级的动力学资料，能够对生理和药理过程进行快速显像；

⑥相关应用研究可推广到人体。

目前，小动物PET/CT是当今基础医学、生物工程及医药领域领先技术，通过对啮齿动物（小鼠或大鼠）进行活体状态下的功能及解剖成像，获得该动物身体状况及药物在小动物体内分布情况的各种数据。能对肿瘤、神经、心血管等疾病以及遗传基因研究、药物临床前筛选等提供先进的技术支持。随着基因组学的发展，小动物在现代分子生物学实验中日趋重要。“显微”小动物PET/CT的出现成为分子显像的重要工具，可对小鼠各脏器中微小的细节进行清晰成像。

MadicLab专注于临床前PET开发和制造，提供前沿临床前PET/CT系统，致力于高端分子影像设备研发及生产，为用户提供世界领先水平的PET/CT系列产品及服务。MadicLab是国家高新技术企业，国家级“专精特新”企业，省级优质品牌，省一企一技术研发中心，拥有数十项核心发明专利和PCT。

玉研仪器与MadicLab深度合作，为广大科研单位及院校提供全球领先的亚毫米级“显微”小动物PET/CT系统，其分辨率达到了0.5毫米，并具备完全自主知识产权，各项技术指标处于全球先进水平。

“显微”小动物PET/CT

MadicLab PSA PET/CT

MadicLab PSA亚毫米级“显微”小动物PET/CT系统具有全球第一的空间分辨率，国际上率先突破0.5mm的空间分辨率，最高空间分辨率达到0.48mm，空间分辨能力比进口设备高3-12倍。可以对小鼠最微小的细节进行清晰成像，尤其适用于高分辨率的小鼠脑成像。

脑

肾

心脏

骨

PET/CT融合

产品特点

· 业内最小晶体切割，空间分辨率高达0.48mm；

· 完全自主知识产权，自主生产核心部件，可个性化配置；

· 模块化组合系统，可直接升级高精度探测器，产品永不落伍；

· 完全基于国内研发生产，交货、技术支持及售后服务及时且有保障；

· 高品医疗级CBCT，空间分辨率≤50μm。

空间分辨率高达0.48mm

与其他分子显像方法相比具有以下优点:

· 基础研究-临床应用-产品转化，无缝对接，对药物进行同位素标记，研究药物在活体层面上的代谢和生物分布过程，同时实验结果可以直接类推到人体研究并被临床PET验证，能缩短新化合物进入临床研究的时间，加速转化及新药上市，尤其是小分子药物。

· 高灵敏度，能够测定感兴趣组织中皮摩尔-飞摩尔数量级的药物浓度。

· 定量成像，可动态地获得秒数量级的动力学资料，能够对生理和药理过程进行快速显像。

· 无创成像，注射剂量为纳克级，不会产生药理毒副作用，安全可靠，方便易行。

· 直观精准，使用啮齿类动物PET可大幅度减少实验费用，可在同一动物身上重复研究，连续实验，自身对照，避免了种属差异和组内差异。

原理：利用正电子核素标记特定的分子，通过测量正电子的分布得到分子的分布。

应用领域

肿瘤研究、心血管系统、神经系统、内分泌系统、免疫系统的动物模型成像；新药筛选、竞争结合、靶向性研究及药代动力学、药效学和临床药理学的研究。可作为科研平台设备，服务于多学科。

论坛分享

2022年12月10日至11日，为期两天、精彩纷呈的国际核医学与分子影像诊疗论坛胜利召开。此次论坛聚焦核物理技术在医学领域的前沿技术和应用，围绕基于学科交叉的诊疗一体、活体可视的分子影像转化平台建设，内容涵盖医学影像设备、图像引导放射治疗、诊断型和治疗型放射性药物等相关前沿技术领域，为广大从事核医学诊断、治疗和分子影像临床前和基础研究的同仁提供一个国际化、高水平、多学科的学术交流平台，促进多学科交流和融合。

论坛分别在合肥、西安和桂林设置三个会场，通过线上线下结合的方式举办了内容丰富、形式多样的学术论坛、学术报告和学习班等活动，会场大咖云集、百家争鸣，直播观看点击量逾7200人次，众多医学同仁在线聆听前沿之声，就当前核医学与分子影像诊疗新近热点话题展开广泛交流与深入探讨。

合肥会场

西安会场

桂林会场

精彩回顾

应用案例

近日，青岛大学附属医院医学研究中心常晓天教授团队的研究成果"Anti-PADI4 antibody suppresses breast cancer by repressing the citrullinated fibronectin in the tumor microenvironment（抗 PADI4 抗体通过抑制肿瘤微环境中的瓜氨酸纤连蛋白来抑制乳腺癌）"，在Biomedicine & Pharmacotherapy（生物医学与药物治疗期刊）上发表，MadicLab PSA亚毫米级小动物PET/CT在论文中提供了重要的小动物肿瘤成像和定量分析。

本文摘要：

PADI4是一种将精氨酸残基催化为瓜氨酸残基的酶，在恶性肿瘤中高度表达。本研究制备了一种抗人PADI4单克隆抗体，并研究了该抗体对乳腺肿瘤的治疗作用及其作用机制。

实验方法：

用PADI4抗体治疗后，通过PET-CT（用异氟醚麻醉小鼠，将显像剂 18 F-氟脱氧葡萄糖（18 F-FDG）以每只小鼠 12 MBq 的剂量注射到小鼠的尾静脉中。在PET-CT设备（MadicLab PSA094，Madic Technology，China）上进行PET-CT投影扫描（60 KV，10 mA）。通过三维子集期望最大化（3D-OSEM）重建图像，并使用Pmod软件对图像进行PET-CT融合。CT 图像用于辅助 PET 图像识别肿瘤特征。标准化摄取值通过下式计算肿瘤组织的(SUV)：SUV =感兴趣区域活性浓度(MBq/ml)/注射活性浓度(MBq/ml)/体重(kg)。）、病理学检测、生化检测、常规血液检测、细胞因子检测和代谢检测检测荷瘤小鼠的变化。我们使用 PADI4重组蛋白催化纤连蛋白(Fn)，然后使用瓜氨酸化纤连蛋白 (Cit-Fn) 培养 MDA-MB-231 细胞。我们还用 PADI4 抗体处理了 Cit-Fn 培养的细胞。使用细胞增殖、凋亡、集落形成、迁移和乙醇酸ATP产生来检查培养的细胞。分别使用蛋白质印迹和ELISA测量肿瘤组织和外周血中的瓜氨酸化。

实验结果：

PADI4抗体处理后，肿瘤生长明显受到抑制，肿瘤组织中凋亡细胞的数量增加。治疗后外周血和肿瘤组织中的瓜氨酸水平降低，肿瘤中EMT相关基因的表达也降低，荷瘤小鼠的自发运动增加。抗体处理后，IL-10、IL-12p70、IL-23、ALT和AST的血清浓度显着降低。用 Cit-Fn 处理的 MDA-MB-231 细胞显示出增加的细胞增殖、细胞迁移、集落形成和糖酵解 ATP 产生并减少细胞凋亡。PADI4抗体处理后MDA-MB-231细胞的生长和迁移减少，并且PADI4抗体在体外抑制纤连蛋白的瓜氨酸化。

实验结论：

PADI4抗体通过抑制纤连蛋白的瓜氨酸化改变肿瘤组织微环境，对乳腺肿瘤具有治疗作用。PADI4抗体是一种潜在的肿瘤治疗手段。

MadicLab PSA亚毫米级小动物PET/CT系统采用自主研发的亚毫米PET探头，空间分辨率达到0.48mm，其“显微”PET技术，通过权威NEMA标准测试，6项NEMA标准关注的核心参数中，有5项国际领先。玉研仪器与MadicLab深度合作，共同助力每一位研究者在分子层面进行活体无创研究，探索更多科技前沿，为临床前小动物模型的全身成像和体内表征提供先进的技术支持。

其他产品

亚毫米大动物PET/CT

秒级成像大动物PET/CT

参考文献

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