荧光分子成像技术概述及研究进展-read

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1、ChineseJournalofMedicalInstrumentation2008年32卷第1期学科前瞻文章编号：1671-7104(2008)01-0001-05荧光分子成像技术概述及研究进展1，2111【作者】朱新建，宋小磊，汪待发，白净1清华大学生物医学工程系（北京，100084）2第三军医大学大坪医院野战外科研究所（重庆，400042）【摘要】荧光分子成像技术以低成本、简单易行、对生物体无电离辐射等优势在活体中进行疾病观察、药物及生物学等研究中发挥越来越重要的作用。对荧光分子成像技术中几个重要的部分，包括荧光分子探针、成像系统、重建算法等

2、方面的内容和进展做了简要的描述，并介绍了荧光分子成像技术的应用和发展趋势。【关键词】荧光分子成像；成像系统；重建；【中图分类号】R318【文献标识码】AIntroductionofFluorescenceMolecularImagingTechnologyanditsDevelopment1,2111【Writers】ZHUXin-jian,SONGXiao-lei,WANGDai-fa,BAIJing1DepartmentofBiomedicalEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing,1000842Dapin

3、gHospital&ResearchInstituteofSurgery,theThirdMilitaryMedicalUniversity,Chongqing,400042【Abstract】Invivofluorescencemolecularimagingplaysamoreandmoreimportantroleintheobservationofdiseases,drugresearchandbiologyresearchbecauseofitslowcost,simplicityandnoionizingradiationtobiolo

4、gicaltissue.Herein,themostimportantpartsoftheopticalfluorescencemolecularimagingandtheiradvancesaresummarized,includingfluorescentmolecularprobes,imagingsystemsandreconstructionalgorithms.Theapplicationanddevelopmenttrendofthistechnologyarealsointroducedinthispaper.【Keywords】f

5、luorescencemolecularimaging,imagingsystem,reconstruction1概述内的放射性核素产生的γ射线进行成像，穿透度深，灵1.1分子影像学概念敏度高，但放射性源可引起电离辐射，长期对人体有分子影像学是近几年在已有的医学影像技术基础害。在光学分子成像中，荧光分子成像利用了具有特异上发展起来的一门新学科，广义上是指在细胞和分子性的荧光分子探针标记特定分子或细胞，空间分辨率[1]水平对生物体进行在体成像。传统的医学影像技术是能达到mm级,其探针是生物学和医学研究中已大量使以生物体本身的物理特性或者生理特性作为成

6、像源进用的荧光标记物，为生命科学工作者所熟知，在体外成行的诊断显像，这些物理量或者生理量对与疾病或生像中已大量应用，很受科学研究人员的欢迎，且具有灵理功能相关的分子或细胞没有特异性；而分子影像技敏度较高、时间分辨率高、快捷简便、费用低、相对高[5]术则是以这些特定的分子或细胞作为成像源，对生物通量等诸多优点，因而近几年发展迅猛。荧光分子成体内分子水平的变化进行在体成像，获得它们生物体内像由于穿透距离短，目前主要用于小动物成像。部实际的分布图像。因此，分子影像技术有助于早期的1.2荧光产生机理[2，3]诊断疾病、促进药物研制和分析生命机理。分子荧光的

7、产生与某些具有特殊光学特性的荧光根据成像的原理不同，可将分子影像学的成像技物质吸收和释放能量有关。当一个分子或者原子吸收[4]术分为核医学、光学和磁共振(MRI)等分子成像技了给予的能量后，从一种电子态向另一种能量较低的术。核医学分子成像主要包括PET和SPECT，它们对体电子态弛豫引起发光，停止能量供给时发光亦瞬间停-8-7[2]止（持续10s10s），这样的发光叫做荧光。具体而作者简介：朱新建，男，博士研究生言，荧光的产生过程是指荧光分子或者原子吸收能量基金项目：国家自然科学基金(30670577,60571013,60331010)，清华－

8、裕元基金，973(2006CB705700)，博士点基金后跃迁到激发态，通过非辐射内转化等方式转移到激通讯作者：deabj