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中科恺盛分子影像介绍2024/3/1 周五多模态小动物可见光成像系统多模态小动物可见光成像系统1理论基础理论基础技术实现技术实现重要应用重要应用23成像系统与成像系统与方法方法肿瘤研究肿瘤研究药物研发药物研发多模态分子影像系统多模态分子影像系统成像理论与成像理论与方法方法多模态分子影像系统授权授权1212项发明专利项发明专利技术转移产业化技术转移产业化多光谱三维成像数多光谱三维成像数据采集据采集自发与激发荧光分自发与激发荧光分子成像装置子成像装置多模态融合技术多模态融合技术光传输模型及体内光传输模型及体内光源重建问题光源重建问题图像分割图像分割图像重建与可视化图像重建与可视化授权授权1010项发明专利项发明专利发表论文发表论文300300余篇余篇肺癌、肝癌肺癌、肝癌、乳腺、乳腺癌、大肠癌等肿瘤癌、大肠癌等肿瘤发生、发展、转移发生、发展、转移及药物敏感性及药物敏感性研究研究肿瘤、药物研发肿瘤、药物研发1010多家应用单位多家应用单位激发荧光成像激发荧光成像自发荧光成像自发荧光成像MicroCTMicroCT应用范围广应用范围广荧光信号强荧光信号强灵敏度高灵敏度高背景噪声小背景噪声小探测深度大探测深度大空间分辨率高空间分辨率高多模态融合，相互补充，相互促进多模态融合，相互补充，相互促进上述三种成像模态，上述三种成像模态，通过不同的方式提供不同的生理病理信通过不同的方式提供不同的生理病理信息息，既能相互补充，又能相互促进，既能相互补充，又能相互促进，适用于不同的研究领域适用于不同的研究领域多模态融合小鼠Micro-CTBLIDOT多角度BLI成像解剖结构体数据光学鼠模型3D 映射重建结果解剖几何鼠模型系统总体方案分子影像产品介绍分子影像产品介绍 采用采用永久真空永久真空XP技术技术 500700nm 处高处高达达95%以以 上的量子效率上的量子效率 最少约可检测最少约可检测6个个细胞细胞可可见见光光活活体体成成像像设设备备灵敏度：约灵敏度：约灵敏度：约灵敏度：约6 6个细胞个细胞个细胞个细胞分子影像产品介绍非匀质检测SLHBT 10-10 W/mm3300250200150100501051非匀质光源重建匀质光源重建真真实实光光源源位位置置：光源的真实位置非均匀介质组织均匀介质组织与国内多家高校和科研院所合作在肿瘤研究和药物研发领域进行了小动物实验生物实验合作伙伴实验组对照组分子马达加速溶栓实验5min10min15min5min10min15min荧光衰减不明显荧光衰减明显分子马达作用显著未加入分子马达的溶栓药物加入分子马达的溶栓药物中科院生物物理研究所生物实验分子马达加速溶栓研究不同浓度量子点荧光效果比较量子点在皮下和脏器的成像实验组1实验组2对照组1对照组2思路：在超声造影剂微气泡上通过物理或者化学作用整合具有稳定荧光特性的量子点。右图为样品在裸鼠皮下和脏器的成像效果实验。从图中可以清晰看到量子点在皮下的扩散。生物实验多功能造影剂研究多功能造影剂的研究哈尔滨工业大学接种方式：尾静脉成像时间：接种后15分钟接种细胞数：1*106HCC-LM3肝癌肿瘤细胞着位点的探测生物实验肝癌肿瘤细胞着位点和转移兆研究曝光时间180s探测到得转移灶，左：仰位，右：趴位HCC-LM3肝癌肿瘤转移兆的探测HCCLM3肝癌肿瘤生长的探测和环磷酰胺药物疗效的评估LM3LM3肝癌肿瘤生长的荧光探测，左起依次为肝癌肿瘤生长的荧光探测，左起依次为0,5,10,16,21,24,27,29,31,37,40天环磷酰胺疗效监测，坐起依次为用药前1天，及用药后1，3，5，7，9天的效果生物实验肝癌肿瘤生长和药物疗效评估B16B16细胞系在细胞系在BAL/CBAL/C鼠内生长的荧光探测，左起依次为鼠内生长的荧光探测，左起依次为0,4,7,10,14,21,27天的肿瘤B16肿瘤生长的探测生物实验B16肿瘤生长航天员训练中心左侧接种细胞1106个右侧接种细胞5105个Day 0Day 2Day 6 Day 9 Day 13ADU乳腺癌肿瘤生长的探测汕头大学医学院生物实验乳腺癌肿瘤生长生物实验肝癌肿瘤模式动物建立广州市医药工业研究所荧光素酶标记的HepG2肝癌细胞单克隆 将荧光素酶标记的HepG2肝癌细胞接种于裸鼠皮下进行发光检测 利利用用表表达达重重组组荧荧光光素素酶酶基基因因的的慢慢病病毒毒载载体体(Lenti-(Lenti-Luc)Luc)感感染染肺肺癌癌细细胞胞系系NCI-H460NCI-H460，接接种种于于SCIDSCID小小鼠鼠皮皮下下，研研究究肺肺癌癌的的发发生生、发发展展、转转移移以以及及对对药药物物的的敏感性，并进行组织病理学检查验证敏感性，并进行组织病理学检查验证肺癌肿瘤南京军区总医院生物实验肺癌肿瘤研究肝癌肿瘤LM3LM3肝癌肿瘤肝癌肿瘤接种于裸鼠皮下，在体观察接种于裸鼠皮下，在体观察肝癌的发生、发展和转移肝癌的发生、发展和转移第二军医大学生物实验肝癌肿瘤研究心脏和骨骼肌 特 异 性构建了能在构建了能在心肌特异性心肌特异性表达表达红色荧光蛋白红色荧光蛋白报告基因报告基因的转基因小鼠，通过体外注射表达的转基因小鼠，通过体外注射表达LuciferaseLuciferase报告基报告基因的因的成体干细胞成体干细胞，观察，观察AktAkt基因基因在小鼠发育过程中表在小鼠发育过程中表达时空分布及其对达时空分布及其对成体干细胞修复心肌损伤成体干细胞修复心肌损伤的作用的作用航天员训练中心生物实验心脏和骨骼肌特异性研究骨特异性构构建建了了pDsRed-Mmp13-Cbfa1-DsRedpDsRed-Mmp13-Cbfa1-DsRed和和pGL4-OC-pGL4-OC-luc2/Hygroluc2/Hygro载载体体，由由骨骨钙钙素素启启动动子子控控制制LuciferaseLuciferase报报告告基基因因表表达达，研研究究Mmp13Mmp13基基因因启启动动子子驱驱动动的的Cbfa1Cbfa1基因基因在在小鼠骨骼发育小鼠骨骼发育中的变化情况中的变化情况 航天员训练中心生物实验骨特异性研究荧光图像白光图像生物实验肿瘤三维成像肿瘤小鼠模型荧光三维成像MicroCT重建结果(十字指针处为光源所在位置)小鼠组织分割结果Micro-CT重建及分割结果Micro-CT与光学数据配准小鼠表面能量映射肿瘤小鼠模型荧光三维成像处理步骤生物实验肿瘤三维成像有限内存法深度：7.81毫米速度：2630秒精度：1.66毫米深度：7.81毫米速度：3420秒精度：2.95毫米深度：7.81毫米速度：345.74秒精度：小于0.5毫米图分割法谱方法肿瘤小鼠模型荧光三维光源重建算法分析生物实验肿瘤三维成像多角度荧光透射图光源重建光源重建结果结果光光源源光源光源皮下肿瘤实验肝原位肿瘤实验生物实验肿瘤三维成像利利用用PCPC3M3Mlucluc前前列列腺腺癌癌肿肿瘤瘤细细胞胞构构建建的的肝肝原原位位裸裸鼠鼠肿肿瘤瘤模模型型，连连续续观观测测肿肿瘤瘤的的发发生生、发发展展和和转转移移以及对药物的敏感性，并进行组织病理学检查验证以及对药物的敏感性，并进行组织病理学检查验证第四军医大学西京医院生物实验肝原位裸鼠肿瘤模型三维探测Xenogen公司的第一款光学分子影像设备，可进行二维自发光信号的定量检测，提供了激发光部件的选择Xenogen公司把该设备定位为高通量的成像设备，可以一次同时进行多达5只小鼠的成像实验，采集信号的视场可以从10cm到25cm进行调节，捕捉信号的关键部件是具有极低噪声的CCD探测器Xenogen：IVIS Imaging System 100 Series分子影像研究现状国外设备调研深浅深浅光源光源分辨分辨问题问题Lesion 4的重建位置深度是实际位置深度的4倍，其原因是体外探测器探测到的是两个荧光源信号的重叠，从而导致了实际位置深度的加大。Xenogen：IVIS Imaging System 200 Series分子影像概念介绍国外设备调研深度定位问题Xenogen：IVIS Imaging System 200 Series分子影像研究现状国外设备调研谢谢