前沿 | 新技术可实时观测小鼠血流、神经放电、肿瘤生长

本文转载自药明康德“康健新视野 ”微信公众号

很多小型实验动物，最常见的是小鼠，对新药开发、生理、病理以及临床前研究都是不可或缺的。如果能够更好的研究这些小动物的活体情况，对于很多研究来说更具参考价值，比如， 肿瘤的发展，药物的递送，预后的研究。

来自杜克大学（Duke University）和华盛顿大学圣路易斯分校（Washington University in St. Louis）的研究人员开发了一种名为 单脉冲光声计算机断层扫描（single-impulse photoacoustic computed tomography，SIP-PACT） 的技术。 这是一种新的光声技术组合，它能够提供惊人的高分辨率，可以实现对活体小动物实时的断层扫描。新技术能够观察到器官活体的样子，血液在流动、神经在放电、肿瘤在生长。 研究发表在《Nature Biomedical Engineering》上。

▲ 利用光来诱导细胞发出超声波，这种技术可以在一分钟内完成活体小鼠的全身横截面扫描。（图片来源：杜克大学）

此前，这些动物模型的全身成像依赖于经典的非光学方法，例如包括磁共振成像（MRI），X射线计算机断层摄影（X射线CT），正电子发射断层扫描（PET）或单光子发射计算机断层摄影术（SPECT）和超声断层摄影（UST）。虽然这些技术可以提供深层次渗透，但是有着 各种的局限性 。以MRI为例，实现微观分辨率需要昂贵的高磁场和长的数据采集时间，范围从几秒到几分钟，对于动力学研究来说太慢了。X射线CT缺乏功能性对比，PET和SPECT单独使用时空间分辨率较差，另外，X射线CT，PET和SPECT会递送较强的电离辐射，对于活体来说，实在不适合全身使用。

我们今天所介绍的这种光声成像技术， 则打破了之前长期存在的对小动物全身成像分辨率和速度的障碍，新技术快速的提供了小动物内部组织器官的完整截面图像。