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小鼠肿瘤成像实战录:从微血管到深部转移的全景透视
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赛奥维度

时间 : 2026-05-29 14:04 浏览量 : 7

约90%的癌症死亡源于转移而非原发灶。如何在活体小鼠体内"看见"这一致命过程?多模态成像技术正将不可能变为日常。


一、多模态融合:精准捕获"隐身"转移灶

转移瘤在体内随机出现,单一模态往往力不从心。锐视科技的IMAGING 1000系统将X射线CT、生物发光与分子荧光三模态集成,在前列腺癌骨转移模型中成功观测到肿瘤入侵小鼠右侧胫骨,病理切片予以验证。在肺癌模型中,该系统不仅捕获原发灶信号,更精准定位了淋巴结与肝脏的微小转移灶——光学模块提供功能信息,CT模块提供解剖结构,二者高精度配准后,让"光学强度差异大、信号重叠"的转移灶无所遁形。


二、NIR-II血管成像:见证肿瘤"养路"全过程

肿瘤的生长离不开血管重塑。利用ErDCNPs近红外二区探针,研究团队对4T1乳腺癌模型进行了0天、3天、5天的连续血管成像。结果令人震撼:第0天肿瘤处仅见团状信号,无清晰血管;第3天瘤周血管显现,两侧出现主要供血血管;第5天肿瘤表面已布满细小、弯曲的复杂血管网。定量分析显示,血管直径从260μm增至340μm,血管数量从2根跃升至5根。NIR-II区(1000-1700nm)将穿透深度从传统荧光的不足5毫米提升至3-5厘米,信号强度提升3-5倍,真正实现了肿瘤边界与血管重构的同步可视化。


三、超声诱导发光:穿透组织的"深层之眼"

传统荧光成像在深部组织中信号几乎被淹没。TD纳米颗粒基于压电催化化学发光机制,彻底打破了这一瓶颈。在皮下CT-26肿瘤模型中,超声诱导发光的信噪比高达206,是荧光成像的11.7倍(P=2×10⁻⁴)。更关键的是,在原位脑胶质瘤模型中,静脉注射TD NPs后,脑部深层肿瘤区域信号呈动态增强趋势——这证明探针可穿越血脑屏障到达深部病灶。该技术还被拓展至酶响应探针(TD-Grz-BHQ对Granzyme B检测限达亚微克级)和氧化应激成像,为免疫治疗监测开辟了新路径。


四、深近红外磷光探针:捕捉115微米的"幽灵"转移灶

南京大学蒋锡群团队开发的Ir-D纳米探针,利用肿瘤微环境的酸性与乏氧双重响应实现信号级联放大。在乳腺癌肺转移模型中,肉眼仅可见2-8个结节,而Ir-D探针最多检出33个转移灶,最小病灶仅115μm,总体诊断准确率超过90%。探针信号可穿透7-10mm组织深度,在800-900nm深近红外波段的信噪比显著优于近红外波段,真正实现了"零背景"早期检测。


五、无创脑成像:不开颅也能看肿瘤

南方科技大学奚磊团队2026年4月发表于Science Advances的PACMes系统,无需外源性造影剂、无需开颅,即可对完整头皮与颅骨下13mm视野实现33μm空间分辨率的长期成像,支持超过5个月连续监测。在脑胶质瘤模型中,系统成功追踪到血管形态扭曲与矢状窦受压变形,结果与MRI高度吻合。

从数百个细胞的微转移到深部原位肿瘤,从血管新生的动态演变到治疗效果的实时评估——小鼠肿瘤成像技术正以多模态融合、深近红外穿透、无创长期监测三大趋势,将癌症研究的"盲区"逐一照亮。


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