Science：PET 成像技术迎革命性突破，氟-18 标记新方法让癌症、癫痫等疾病早诊更精准
来源：生物谷原创 2025-12-30 13:43
通过开辟标记分子的新途径，Liu的工作有望为目前难以检测的疾病带来更早的诊断和更具针对性的治疗方法。
想象一下，能够实时观察器官和组织的工作状态——这就是正电子发射断层扫描成像的力量。这项技术为医生和研究人员打开了观察细胞过程的窗口。
在最近发表于《Science》的研究中，弗吉尼亚理工大学化学家Wei Liu及其研究生Chao Wang发现了一种标记分子的新方法，以辅助PET扫描——这带来了流程改进、更好的成像效果，并可能实现更有效的治疗。
PET成像在医学中如何工作
PET成像是医学领域的关键资源。它使医生和科学家能够可视化器官和组织在细胞水平上的功能状态。它可以帮助诊断和监测癌症等疾病，评估癫痫等脑部疾病，甚至评估心脏状况。
PET成像依赖于称为放射性同位素的放射性原子。化学家根据所研究的器官或组织，将这些原子连接到特定的分子上。在体内，这种被称为PET示踪剂的分子会到达其目标，并在扫描中"亮起"。
PET示踪剂主要依赖两种放射性同位素：碳-11和氟-18。碳-11效果良好，但仅20分钟就衰变，限制了其使用。氟-18的寿命为两小时，使其更实用，但将其连接到关键分子上一直是一个重大挑战。
推进示踪剂分子设计
Liu及其团队与美国国立精神卫生研究所的合作者Victor Pike合作，通过创造一种将氟-18添加到三氟甲基基团的方法解决了这个问题。三氟甲基基团是许多美国食品药品监督管理局批准的药物分子中都含有的部分。该基团在药物设计中应用广泛，因为它可以改善药物的稳定性、效力和生物利用度，但长期以来用氟-18对其进行标记一直存在重大挑战。
研究团队利用铜作为桥梁，将氟-18转移至这些基团中，使得标记以前难以企及的分子部分成为可能。该方法适用于复杂的类药物结构，甚至可以适用于碳-11，为研究人员的PET示踪剂设计提供了新的灵活性。
这一突破极大地扩展了可以在体内成像的分子范围。许多疾病和生物过程至今没有PET示踪剂，仅仅是因为化学方法无法实现——直到现在。有了这种连接氟-18（甚至碳-11）的新方法，研究人员可能很快就能对以前无法触及的目标进行成像。
"这有望彻底改变整个领域开发针对重要靶点的成像示踪剂分子的方式，"Liu说。
通过开辟标记分子的新途径，Liu的工作有望为目前难以检测的疾病带来更早的诊断和更具针对性的治疗方法。（生物谷Bioon.com）
参考文献：
Chao Wang et al, Trifluoromethylation of alkyl electrophiles with11C- or18F-labeled fluoroform for PET applications, Science (2025). DOI: 10.1126/science.ady2969.
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