体外诊断

是指将样本(血液、体液、组织)从人体中取出后进行检测而进行诊断,是相对于体内诊断而言。检测过程中需要相应的仪器和试剂,而这些仪器和试剂就组成了体外诊断系统,从事这些仪器和试剂研发、生产和营销的企业就形成了体外诊断产业,汇集了生物、医学、电子、机械等相关技术。

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Science:世界上第一个全身PET扫描仪,有望助力药物研发

来源:生物探索 2017-03-21 10:30

将放射性物质注入人体,这听起来很疯狂,但是却预示着一种有效技术,可获取身体生理机能的“快照”。这便是核医学成像的魅力,它将核技术、计算机、化学、物理、生物等多重学科技术与医学融合,应用于疾病诊疗、药物研发等用途。其中,正电子发射型计算机断层显像(PET)是该领域比较先进医疗影像技术,利用放射性粒子追踪疾病(癌症、神经衰退性疾病等)。

如今,来自于加州大学的研究团队正致力于研发世界上第一台全身PET扫描成像仪,它可以实现身体的3D成像。他们认为,这一更精确、全面、灵敏的显像技术,将推动我们对机体的认知,同时它可以监测药物、毒素等物质在体内的实时动态反应。


图A是传统的PET扫描仪;图B是全身PET扫描仪(TB-PET)

上个月,他们在《Physics in Medicine and Biology》发表该项目的首篇论文,详述了项目的早期进展。这一周,研发团队负责人、加州大学的生物工程师Simon Cherry和Ramsey Badawi在《Science Translational Medicine》期刊发文,对这一仪器的应用前景进行了展望。

研发团队将它取名为“探险家”(EXPLORER,EXtreme Performance LOng REsearch scanneR),希望2018年它能首次应用于临床。Science官网对两位团队负责人进行了采访,具体内容整理如下:

Q:相比于传统的PET,EXPLORER的优势是什么?

Ramsey Badawi:当下,几乎所有应用于临床的PET分子影像技术都因为信号采集量少而受限。体内辐射源会向各个方向释放信号,从而干扰最终成像结果。

Simon Cherry:我们的全身PET扫描仪,可以在相同的辐射剂量下采集到更多的信号。这意味着,我们可以降低辐射量,而且在降低辐射剂量40倍的前提下,EXPLORER依然可以获取等同于现有PET的信号量。

Q:EXPLORER涉及的辐射量具体是多少?

Ramsey Badawi:在最新的计算中,全身PET需要的辐射剂量相当于在美国洛杉矶和伦敦之间往返飞行一次。

Q:全身PET还有哪些用途?

Simon Cherry:EXPLORER一个令人激动的应用方向是助力药物研发。我们可以将药物带上辐射性标志物,借助PET技术,我们可以动态监测药物在身体内的反应。这有利于我们检测药物潜在的毒副作用。或许,未来医药企业除了知道“药物是否到达肿瘤部位”之外,还可以了解“药物在肝脏中的剂量”。所以,它可以帮助我们筛选到更好的候选药物,从而降低临床试验的失败率。

Ramsey Badawi:另一个应用方向是毒理学。例如,我们生存的环境中有很多很多纳米颗粒。通过唇膏、防晒霜等各种物质进入体内,但是我们并不清楚它们对机体的影响。现在,我们可以尝试利用持久示踪剂标记一些纳米粒子,EXPLORER在灵敏度增加的前提下,可以追踪到它们,且时间长度可以达到1个月。这是现有PET技术未曾达到的时间极限。

Simon Cherry:除了药物,我们还可以对细胞疗法等医疗技术进行类似的监测。具体而言就是标记免疫细胞或者干细胞,通过PET扫描记录它们在身体内的活动,从而监控疗效和预后。

Q:这项技术距离临床应用面临着哪些障碍?

Simon Cherry:我们希望,2018年底进行首例临床试验。临床试验需要EXPLORER获得FDA的审批,我们并不知道通过审核需要多长时间。另一个问题是数据的处理,我们如何将监测器、电子设备上的大量数据导出?这些数据如何转换成图像?如何存储这些数据?这些问题都需要一一处理。

Q:相比于现有的核医学显像技术,EXPLORER成本如何?

Simon Cherry:这是一个很难回答的问题。我们正在研发的原型——2米长的设备,费用是常规PET的3-5倍。这一价格类似于当下的高端核磁共振成像。

Ramsey Badawi:我们可以把成本放入效益中考虑。如果我们可以获取额外且大量的信息,这意味着我们研发的是一个将改写PET历史的新成果,我们可以探讨一个不同的商业模式。

参考资料

World’s first full-body PET scanner could aid drug development, monitor environmental toxins


(生物谷Bioon.com)
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