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《生物成像方法》關(guān)注的對(duì)象既包括生物機(jī)體從微觀的原子分子、細(xì)胞器、細(xì)胞到宏觀組織、器官層次的結(jié)構(gòu)，又包括機(jī)體結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化所引起的功能活動(dòng)過程�！渡锍上穹椒ā废到y(tǒng)地介紹了各類生物成像方法的技術(shù)原理與研究進(jìn)展，全書共分6章，包括概述、X射線成像方法及進(jìn)展、核磁共振成像方法及進(jìn)展、生物光學(xué)成像方法及進(jìn)展、放射性核素成像方法及進(jìn)展、生物組織質(zhì)譜成像方法及進(jìn)展。

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除了吞噬細(xì)胞外，一些非吞噬性細(xì)胞，如淋巴細(xì)胞和干細(xì)胞等，在免疫反應(yīng)和組織修復(fù)過程中也能被超順磁氧化鐵微粒所標(biāo)記。從而利用磁共振細(xì)胞影像技術(shù)就可在體、動(dòng)態(tài)地觀察這類細(xì)胞在生物體內(nèi)時(shí)間和空間上的活動(dòng)狀況。在細(xì)胞分化過程中，細(xì)胞往往由于高度分化而完全喪失再分裂的能力，最終導(dǎo)致衰老和死亡。機(jī)體在發(fā)育過程中為了彌補(bǔ)這一不足，保留了一部分未分化的原始細(xì)胞，稱之為干細(xì)胞（stem cell）；它是一類具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞，一旦生理需要，就可按照發(fā)育途徑通過分裂而產(chǎn)生分化細(xì)胞。祖細(xì)胞（neural progenitor）相對(duì)于干細(xì)胞而言，其分化能力和自我維持、自我更新能力受到限制，僅具有單向分化能力或僅能維持較短的時(shí)間。由于具有這種可繼續(xù)分化的特點(diǎn)，干細(xì)胞和祖細(xì)胞移植被認(rèn)為在治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心臟疾病中具有很大的潛力，而在干／祖細(xì)胞移植治療中，移植細(xì)胞的存活時(shí)間、能否從移植部位轉(zhuǎn)移到疾病相關(guān)的中心處、是否分化、是否有功能等問題顯得尤為重要，超順磁氧化鐵微粒能夠標(biāo)記各種干細(xì)胞和祖細(xì)胞，使目標(biāo)細(xì)胞本身及其子代細(xì)胞成為探針，利用磁共振細(xì)胞影像技術(shù)可以動(dòng)態(tài)示蹤這些細(xì)胞的活動(dòng)與功能，為活體研究干細(xì)胞和祖細(xì)胞移植治療提供了新的方法與思路。
以用超順磁氧化鐵微粒為探針的磁共振細(xì)胞影像研究最主要困難點(diǎn)就是細(xì)胞的分化和遷移會(huì)逐漸降低標(biāo)記細(xì)胞或子代細(xì)胞內(nèi)的氧化鐵微粒的含量，這將降低磁共振成像對(duì)這些細(xì)胞的檢測靈敏度。為了更加持久地觀測這些細(xì)胞的活動(dòng)，必須提高細(xì)胞的標(biāo)記效率與檢測靈敏度。影響檢測靈敏度的參數(shù)有很多，包括主磁場強(qiáng)度的高低，成像時(shí)空間分辨率的大小，回波時(shí)間的選擇以及氧化鐵微粒的種類等，通過優(yōu)化這些參數(shù)就可以提高檢測靈敏度。提高細(xì)胞標(biāo)記效率的同時(shí)也必須考慮優(yōu)化的問題。一方面，如果細(xì)胞對(duì)顆粒的攝取不足，隨著細(xì)胞的分化或者轉(zhuǎn)移，氧化鐵顆粒的濃度將迅速下降，不利于細(xì)胞活動(dòng)的動(dòng)態(tài)、持續(xù)觀測。另一方面，大量氧化鐵微粒的攝人會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鐵濃度的增加，從而導(dǎo)致自由基的產(chǎn)生、細(xì)胞增殖能力降低甚至細(xì)胞死亡。因此，實(shí)驗(yàn)中需對(duì)標(biāo)記條件的優(yōu)化和氧化鐵微粒的細(xì)胞毒性加以深入研究。
五、磁共振分子影像
目前常規(guī)的磁共振成像方法一般只能用于檢測宏觀的、表象的生物組織在形態(tài)與結(jié)構(gòu)上的變化。而病理?xiàng)l件下，生物組織形態(tài)與結(jié)構(gòu)的變化通常要滯后于微觀的細(xì)胞水平和分子水平上的變化，往往在疾病的晚期才變得顯著，所以一般來說常規(guī)的MRl技術(shù)在疾病的早期發(fā)現(xiàn)與診斷中作用有限。隨著近年來納米科技、超分子化學(xué)和材料科學(xué)的快速發(fā)展，人們開始研發(fā)一些新型磁共振成像分子探針，希望能通過這些造影劑來提高正常與病變部位的成像對(duì)比度，在分子水平上檢測病理?xiàng)l件下生物組織的改變。磁共振分子影像技術(shù)也由此產(chǎn)生。所謂磁共振細(xì)胞影像是指利用MRl方法在生物活體中無損地檢測和研究細(xì)胞生物細(xì)胞內(nèi)的分子過程的技術(shù)。

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