小動物 PET

小動物 PET

micro PET是基於正電子發射斷層顯像(PET)臨床診斷技術發展起來的專門用於小動物活體實驗研究的斷層顯像裝置,與臨床用PET系統相比,其系統空間解析度和靈敏度較臨床用PET更高,以適應小體積動物模型研究的要求。小動物PET在藥物研製和開發、疾病研究、基因顯像等領域有重要作用。

歷史

1991年,Ingvar M等將臨床用PET掃瞄器進行了大鼠腦顯像,首次將PET用於動物實驗研究。同年,Rajeswaran S等發表了用於C-diprenorphine進行大鼠腦顯像的動態資料。但是,臨床用PET探測的效率和空間解析度低,無法清晰辨識小動物的器官結構,不能滿足小動物顯像的要求。從20世紀90年代開始,價格低、繁殖快、易得到的小鼠以成為人類疾病動物模型的主體,而且隨著分子生物學發展,轉基因鼠模型大量建立,小鼠基因測序即將完成,這就更需要研製專為小動物顯像設計的PET掃描裝置。

第一台小動物專用PET是由英國MRCCyclotronU nit和美國CTIPE TS ystemI nc.聯合開發的RAT-PET系統。該系統的解析度較臨床PET沒有明顯的提高,但建立起了小動物專用PET的概念,進行了一系列與神經受體有關的大鼠腦顯像試驗。早期動物 PET的設計均建立在BGO晶體藕合PMTS技術基礎上。

近年來隨著晶體材料、探測技術、電子學、圖像重建及計算機技術的發展,大量新技術套用於小動物PET的研製,解析度更高的小動物專用PET不斷地被開發出來。

小動物PET的性能指標

小動物PET與臨床PET不同,是專門為小動物的PET顯像研究而設計製造的, 其空間解析度大大提高,可達lmm左右。目前大多數廠家採用了LSO晶體陣列耦合位置靈敏PMT的探測器技術方案。在電子學系統中採用了流水線模數轉換、LVDS串列輸出、FPGA數據處理、位置能力LUT遠程下載、統一時鐘分配、TCP/IP數據傳輸等主流技術,使系統速度和穩定性得到保證 。

小動物PET的套用

小動物PET主要套用於生命科學基礎研究。

套用小動物PET可進行新藥試劑的實驗套用和新藥物研發,了解實驗動物體內藥物供應過程和採用不同基因治療的效果。

小動物PET是進行動物模型研究的強有力工具,可提供生物分布、藥代動力學等多方面的豐富信息,準確反映藥物在動物體內攝取、結合、代謝、排泄等動態過程。小動物PET顯像可在同一隻動物身上進行連續的縱向研究,監控動物生理、生化過程及各種治療方法干涉疾病進程時的效果,因此可排除傳統研究方法中由於動物個體差異造成的誤差。作為生物醫學研究的重要技術平台,小動物PET在動物模型研究和臨床研究之間架起了一座橋樑,為快速在動物和人體進行同一試驗提供了機會,並便於直接比較或統一基礎與臨床研究。

基因工程修飾後的動物模型可為臨床影像診斷研發新的放射性示蹤劑 。

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