生物成像方法

內(nèi)容概要

生物成像研究如何將生命機(jī)體結(jié)構(gòu)及活動(dòng)變化規(guī)律予以直觀呈現(xiàn)，它關(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?！渡锍上穹椒ā房晒┥飳W(xué)、醫(yī)學(xué)，以及從事與生命科學(xué)交叉領(lǐng)域研究的物理、化學(xué)、信息等領(lǐng)域研究人員和學(xué)生參考。

作者簡(jiǎn)介

駱清銘、鄧勇、付玲、黃振立、曠苗、雷皓、李鵬程、劉筆鋒、劉欣、呂曉華、駱清銘、邱宏偉、王晶、王瑩、謝慶國、楊芃原、楊孝全、曾紹群、趙飲虹

書籍目錄

前言第一章 概述第一節(jié) 生物成像方法的發(fā)展歷程第二節(jié) 生物成像方法的發(fā)展趨勢(shì)第二章 X射線成像方法及進(jìn)展第一節(jié) X射線成像方法綜述第二節(jié) X射線CT的研究熱點(diǎn)方向第三章 核磁共振成像方法及進(jìn)展第一節(jié) 磁共振成像原理第二節(jié) 先進(jìn)磁共振成像方法與技術(shù)第四章 生物光學(xué)成像方法及進(jìn)展第一節(jié) 激光掃描共聚焦顯微成像第二節(jié) 非線性顯微成像第三節(jié) 熒光共振能量轉(zhuǎn)移第四節(jié) 熒光壽命成像顯微術(shù)第五節(jié) 光學(xué)弱相干層析成像技術(shù)第六節(jié) 擴(kuò)散光學(xué)層析成像第七節(jié) 光聲層析成像第八節(jié) 高光譜顯微光學(xué)成像第五章 放射性核素成像方法及進(jìn)展第一節(jié) 放射性核素成像方法綜述第二節(jié) 熱點(diǎn)及未來發(fā)展方向第三節(jié) 高分辨率SPECT儀器設(shè)備的研究第六章 生物組織質(zhì)譜成像方法及進(jìn)展第一節(jié) 質(zhì)譜成像的原理和方法第二節(jié) 質(zhì)譜成像技術(shù)的應(yīng)用第三節(jié) 質(zhì)譜成像前景與展望后記

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   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(cè)靈敏度。為了更加持久地觀測(cè)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(cè)靈敏度。影響檢測(cè)靈敏度的參數(shù)有很多，包括主磁場(chǎng)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(cè)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(cè)。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(cè)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(cè)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(cè)和研究細(xì)胞生物細(xì)胞內(nèi)的分子過程的技術(shù)。

編輯推薦

《生物成像方法》可供生物學(xué)、醫(yī)學(xué)，以及從事與生命科學(xué)交叉領(lǐng)域研究的物理、化學(xué)、信息等領(lǐng)域研究人員和學(xué)生參考。

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