易损斑块的破裂常常导致急性冠状动脉综合征，造成严重的心血管事件。早期监测易损斑块对于预防急性冠状动脉综合征具有重要意义。目前，分子影像技术能在细胞和分子水平对疾病进行早期检测，其中，用于监测易损斑块的分子影像技术有核医学分子显像、超声分子成像、MRI和光学成像等。近年来，多模态分子影像技术由于结合了多种分子影像技术的优势，能够提供更多解剖与生物代谢信息，因此在监测易损斑块中具有更高的价值。多模态分子探针的制备与构建对疾病的分子影像诊断至关重要，寻找合适的靶点、增强分子探针的靶向性有利于提高疾病的检出率，为更敏感地检出早期易损斑块提供可能。纳米颗粒因其特殊的性能与优点已被广泛应用于多模态分子探针的研究中，然而，此类探针尚处于临床前研究阶段，主要应用于动物模型中。笔者针对易损斑块在组织学以及细胞与分子生物学变化中出现的各种生物标志物，综述多模态纳米分子探针在动物模型易损斑块中靶向分子成像的研究进展。

帕金森病是一种常见于中老年的神经系统变性疾病,特发性震颤与其临床症状部分相似,早期帕金森病与震颤的鉴别诊断具有挑战性,但帕金森病与特发性震颤的病理生理机制不同,基于病理生理机制研发的新型分子探针结合正电子发射断层扫描、131碘-间碘苄胍心肌显像等辅助检查有助于鉴别二者.因此,本文总结影像、经颅超声和电生理等相关检查进展,以期提高临床医生鉴别帕金森病与特发性震颤的能力.

气囊(gas vesicles,GVs)是一种存在于蓝藻及古菌等微生物中调节浮力的类细胞器纳米结构,由蛋白质外壳包裹气体组成.近年来的研究表明,气囊具有作为超声分子影像探针的潜力.然而,气囊的充放气机制并不明确,限制了生物合成超声分子影像探针的保存和气体更换.本研究发现环境pH值是调节气囊充放气的一个重要因素.其不仅可以调节藻细胞内的气囊充放气进而使微囊藻呈现不同的漂浮状态,还可对提纯的气囊充放气进行体外调节,且该调节过程可逆.该机制的阐明为生物合成超声分子影像探针的大规模生产和保存,特别对气囊中的气体进行更换以满足不同的诊疗需求提供了技术支持,助力生物合成超声造影剂在疾病诊疗中的应用.

传统的恶性肿瘤治疗手段主要有手术、放疗、化疗等,尽管这些治疗手段不断进步,但其疗效并未达到同等程度的预期,在临床上仍存在一系列问题.因此,寻找疗效高、副作用小且靶向性强的治疗方法一直是众多研究者所关注的问题.精准诊疗集合了现代科技手段与传统医学方法,能够在疾病早期精准诊断,从而有针对性地选择相应的治疗方式或药物,最终实现肿瘤的精准治疗和疗效评估.超声分子探针是一类能够显著增强超声背向散射强度的化学试剂,随着分子成像、材料科学和超声造影剂不断发展及超声治疗学兴起,超声分子探针既可增强肿瘤诊断成像效果,又可作为目的基因或药物载体发挥超声靶向递送作用,在低强度超声作用下剧烈振荡之后破裂产生的局部能量使周围组织发生一系列生物学效应,从而介导药物递送、基因转染、组织屏障开放、免疫治疗等,为精准治疗提供有效的技术手段,实现肿瘤早期诊断、靶向治疗和疗效评价于一体的"一站式精准诊疗"模式.相信随着分子影像学的进一步发展和超声分子探针性能的不断改善,超声分子探针在肿瘤精准治疗中将发挥更大作用,有望成为新型的临床治疗手段.

分子影像学是运用影像学方法显示组织水平、细胞水平和亚细胞水平的特定分子,反映活体状态下分子水平的变化,对其生物学行为在影像方面进行定性和定量研究.分子影像是一个新兴的跨学科领域,融合了分子生物学、物理学、化学、放射医学、核医学、计算机医学等多个学科,其主要成像方法包括5类[1]:①光学成像:包括生物发光成像、荧光成像(fluorescence imaging,FI)、光声成像(photoacoustic imaging,PAI)和光学层析成像;②放射性核素成像:包括单光子发射型计算机断层成像(SPECT)和正电子发射型计算机断层显像(PET);③CT;④M R I;⑤超声(US).单一的显像方法往往存在局限性,难以同时满足对灵敏度、特异性、靶向性等的要求.多模态分子影像中的分子探针能同时进行多种方式的显像,克服了单一显像方式的不足,实现了优势互补,拓宽了分子影像技术的应用范围.多模态分子显像分为直接显像和间接显像,均需构建相应的分子探针.直接显像指标记探针直接与目标靶特异性结合达到显像的目的,直接显像的多模态探针需要针对一个目标靶向蛋白连接不同的显像功能基团,此方法需要对每一个靶构建相应的探针,且受到偶联位点数目的限制.间接显像指通过报告探针对报告基因表达产物进行特异性的捕获而显像.本文拟对多模态分子影像的最新研究进展进行综述.

近年来,多模态超声分子影像技术发展迅速,其核心是构建以多功能超声造影剂为基础,并可同时用于光学、MRI、CT、PET等多种影像学技术成像的超声分子探针.目前,国内外学者利用不同材料对构建多模态超声造影剂进行了大量尝试,本文在上述研究的基础上,对构建材料的优缺点及其应用前景进行综述.

背景:近来年,分子成像结合医学影像技术和靶向分子探针逐渐成为研究的热点,其相互结合能够在分子水平对靶组织进行观察,从而实现对疾病的发生、发展实时无创成像.目的:制备载磁性颗粒靶向纳米粒探针,探讨其体外超声/CT/MRI成像效果,观察其体外对大鼠肝星状细胞的靶向能力.方法:以高分子材料聚乳酸/羟基乙酸作为外壳、含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列环八肽作为配体,通过双步乳化法制备包载磁性颗粒和全氟辛溴烷的载磁性颗粒靶向纳米粒cRGD-PLGA-Fe3O4-PFOB,检测其理化性质.将载磁性颗粒靶向纳米粒以双蒸水稀释为不同质量浓度的混悬液,体外观察其超声、CT、MRI显影效果.通过碳二亚胺法连接精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列肽与载磁性颗粒靶向纳米粒,验证载磁性颗粒靶向纳米粒的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列连接情况和体外靶向能力.细胞毒性实验测定不同质量浓度载磁性颗粒靶向纳米粒对大鼠肝细胞BRL-3A的毒性作用.结果与结论:①载磁性颗粒靶向纳米粒分散度好,大小较均匀,单个纳米粒呈球形,数个黑色的铁颗粒分布于壳膜上,平均粒径为(221.5±60.3)nm,Fe3O4包封率为38％;②随着载磁性颗粒靶向纳米粒质量浓度的降低,样品的超声回声强度、CT值均逐渐降低;随着纳米粒中Fe3O4颗粒质量浓度的增加,MRI T2加权信号强度逐渐降低;③流式细胞仪检测显示,含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列环八肽与载磁性颗粒靶向纳米粒的连接率为94.13％;体外靶向实验显示,大部分载磁性颗粒靶向纳米粒聚集于大鼠肝星状细胞细胞HSC-T6周围;④不同质量浓度的载磁性颗粒靶向纳米粒对大鼠肝细胞BRL-3A活力无影响;⑤结果表明,载磁性颗粒靶向纳米粒探针不仅能作为多模态显像剂用于超声、CT、MRI,且在体外实验中对大鼠肝星状细胞有较强的靶向能力,对肝纤维化的早期诊断具有重大应用潜力.

近年来,我国心血管病(cardiovascular disease,CVD)发病率及死亡率仍处于持续上升阶段,CVD死亡率居各病因之首,占居民疾病死亡构成的40％以上[1].常见的心血管病包括心肌缺血/再灌注损伤、动脉粥样硬化、心肌炎、血栓等.CVD带来的疾病负担日渐加重,已成为重大的公共卫生问题[1],因此对其早期诊断和治疗具有重要意义.然而当前CVD的诊断方法均存在各种局限性,如敏感度和特异度较高的急性心肌梗死血清标记物肌红蛋白、肌酸激酶等,在发病至少2 h后才上升,无法做到早期诊断[2],而心肌梗死发作时即有阳性表现的心电图,其诊断特异性不高[3].近来兴起的超声分子影像弥补了原有方法的不足,为CVD的诊断和治疗提供了一种新的思路.随着靶向分子探针的出现,超声分子影像技术取得了快速发展[4],其在心血管领域的应用也已成为目前分子超声领域研究的热点.本文从超声分子影像技术在CVD诊疗方面的应用及研究进展作一综述.

近年来,超声分子影像技术不断发展,逐步实现了一种超声分子探针集疾病早期精确诊断、靶向治疗及疗效评价于一体的"一站式精准诊疗"模式.本文主要对超声分子探针在精准医学中的发展及应用进行综述,并对其前景进行展望.

血栓是引发缺血性脑卒中及心肌梗死的主要病因[1].脑卒中是我国单病种中发病率、病死率和致残率最高的疾病,给社会、家庭和患者带来了沉重的经济负担和巨大痛苦[2-3].缺血性脑卒中在临床中的治疗原则为早诊断、早治疗、早康复和预防再发,而早诊断则依赖于影像学的辅助,如超声、计算机断层扫描(computed tomography,CT)、数字减影血管造影( digital subtraction angiography,DSA)及磁共振成像( magnetic resonance imaging, MRI )等.但这些传统的成像技术对于血栓疾病诊断的特异性及敏感性较低,常错过黄金诊治期,对患者的预后极为不利.分子影像学(molecular imaging,MI)是将分子生物学与医学影像学相结合,从细胞和分子水平对病灶进行定性和定量的可视化研究,着力于探测疾病发生发展的分子生物学基础,其核心要素是高分辨成像设备和高灵敏度、高特异性的靶向探针[4].Torchilin[5]提出了靶向治疗的概念,即定向递送包裹药物的纳米粒实现精准释放治疗,而靶向递送、释放、治疗效果则由MI来监控.这种利用不同纳米材料合成出多种靶向显像剂,且可以成立多种递药系统的新手段,为血栓疾病早期的精准诊断及治疗提供了新思路.现就血栓靶向成像及治疗的研究进展进行综述.