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

上海玉研科学仪器有限公司

2023.1.10

作者玉研

TA的动态

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

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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