前沿讲座-核分子像学导论.ppt

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前沿讲座-核分子像学导论

3、微型正电子显像(Micro PET或 Animal PET)   新一代的Micro PET或Animal PET的研究和开发是核分子影像技术的一大进步,也是临床PET一次成功的技术转移。它能显著改善显像的空间分辨率,大大降低整个系统的造价,把PET技术的应用从对病人的临床诊断推广到对小动物的科学实验。    它能在药物研制的早期就完成动物的活体实验,直接得到药代动力学、药效学和毒理学的有关参数。及早地提供药物在实验动物体内的代谢机制和途径,反馈一些有关的生物信息,还可研究药物的生物利用度,了解药物作用的机制、以及改进应用范围等。关于构效关系的新知识对开发出好药至关重要,最具挑战性的是药物研究中的早期显像技术,这也正是分子影像技术的精髓。 4、融合探测仪   融合探测仪的创新是医学工程学的又一个研究重点,能将探测对象的解剖图像、功能图像和代谢图像融合在一起,为临床医学提供了一个更为实用的新领域。例如SPECT与CT、PET与CT、PET与MRI的融合等。其中在肿瘤显像和心血管显像等方面已经取得了很好的效果。甚至才问世不久Micro PET也已经有了和Micro CT融合的新仪器。一些更新的融合探测仪还会在未来的实践中出现,使整个核医学工程学的进展显得更为引入注目。 5、计算机图像处理软件的研究   SPECT和PET图像软件的开发和研究也是一个热点,特别是计算机图像重建的方法和程序更有现实意义。滤波反投影虽已在临床广泛应用多年,但随着符合线路的出现,使传统的方法已不能满足图像重建的要求。在各种新的重建技术中,代数迭代重建术得到普遍的关注,它可降低系统噪音,提高图像质量,并能与许多新的参数兼容。如组织衰减校正,解剖图像和功能图像融合等。 五、核分子影像学在临床医学的应用研究   核分子影像学在临床医学的应用研究十分广泛,这里仅就近年的研究工作来展望核分子影像的前景。 1、神经核医学   随着社会的老龄化,神经病学方面的研究更具有重要性和实用性。神经核医学是神经病学研究的一个重要分支。帕金森病、忧郁症、早老性痴呆等,都是严重威胁人类健康和影响生活质量的重大疾病,可应用核分子影像技术,对这些疾病进行生理学和病理学等基础研究。还能建立更好的临床诊疗技术和方法,大大提高临床的诊断和治疗水平。   由于核医学显像仪器测量效率的分辨率低于CT和MRI中枢神经系统解剖显像,因此在神经系统显像的形态影像学方面CT和MRI占有明显的优势。但是自从脑功能灌注显像的问世,核医学在脑部的功能显像以及在神经系统的功能性疾病转归的诊断方面体现了它的优越性,并引起了临床医生的注意。国家一类新药99mTc-ECD脑血流灌注血象剂,在癫痫、脑血流功能疾病的诊断有突出的应用。    131I-epiderpride进行的多巴胺D2受体的显像受到普遍的关注,它反映了突触后膜D2受体的功能。主要用于帕金森病的诊断以及药物治疗后的疗效观察。近年来99mTc-TRODAT-1(DAT)更是显示出受体显像的新希望。它是一种多巴胺转运蛋白的分子探针,它在多巴胺能神经元间的信息传递过程中起着重要的作用,反映了突触前膜的功能改变,其变化较反映突触后膜的D2受体的变化更为灵敏。 18F-FP-FLT是一种更新的、应用于PET的多巴胺转运蛋白核分子探针,更显示了正电子显像的优势。随着神经核医学的发展,受体显像在临床的应用将更多更好地服务于临床诊治神经系统疾病。 图 乙酰胆碱受体结构模型 图 G蛋白耦联型受体为7次跨膜蛋白  受体主要的生物学特性有:   (1)特异性:受体与配体的结合是专一的。   (2)亲合性:即受体与配体的结合能力,一般用解离常数(Kd)表示。Kd是指配体占据半数受体所需配体的浓度。Kd值越小表明亲和力越高。   (3)饱和性:受体结合能力是有限的,一个细胞所含的受体数一般在103~105。   (4)可逆性:受体与配体的结合为非共价键结合,结合快,解离也快。    2、抗原与抗体的分子识别   利用放射性核素标记抗体分子(核分子探针),利用高灵敏性的核探测仪在体外直接探测体内抗原分子(靶分子)分布的状况。为疾病的诊断和治疗提供早期的、可靠的、活体的影像学资料   由于抗体的分子量比较大,分子穿透力小,不易到达病变部位。另外,异种抗体的免疫原性较强,易产生HAMA效应。所以抗体的小型化和制备人源抗体是本领域的两大核心课题。 3、酶与底物的分子识别   酶是另一类具有分子识别功能的蛋白质,它与底物的作用具有专一性。底物分子只能结合在酶活性中心的特异的结合部位才能发生作用。 4、特异蛋白之间的分子识别   体内某些蛋白质与蛋白质之间有特定的结合能力。例如甲状腺素与甲状腺结合球蛋白的结合。生物

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