生物成像方法（簡體書）

《生物成像方法》生物成像研究如何將生命機體結構及活動變化規律予以直觀呈現，它關注的對象既包括生物機體從微觀的原子分子、細胞器、細胞到宏觀組織、器官層次的結構，又包括機體結構動態變化所引起的功能活動過程。本書系統地介紹了各類生物成像方法的技術原理與研究進展，全書共分6章，包括概述、X射線成像方法及進展、核磁共振成像方法及進展、生物光學成像方法及進展、放射性核素成像方法及進展、生物組織質譜成像方法及進展。《生物成像方法》可供生物學、醫學，以及從事與生命科學交叉領域研究的物理、化學、信息等領域研究人員和學生參考。．

《生物成像方法》可供生物學、醫學，以及從事與生命科學交叉領域研究的物理、化學、信息等領域研究人員和學生參考。

前言第一章　概述第一節 生物成像方法的發展歷程第二節 生物成像方法的發展趨勢第二章　X射線成像方法及進展第一節 X射線成像方法綜述第二節 X射線CT的研究熱點方向第三章　核磁共振成像方法及進展第一節 磁共振成像原理第二節 先進磁共振成像方法與技術第四章　生物光學成像方法及進展第一節 激光掃描共聚焦顯微成像第二節 非線性顯微成像第三節 熒光共振能量轉移第四節 熒光壽命成像顯微術第五節 光學弱相干層析成像技術第六節 擴散光學層析成像第七節 光聲層析成像第八節 高光譜顯微光學成像第五章　放射性核素成像方法及進展第一節 放射性核素成像方法綜述第二節 熱點及未來發展方向第三節 高分辨率SPECT儀器設備的研究第六章　生物組織質譜成像方法及進展第一節 質譜成像的原理和方法第二節 質譜成像技術的應用第三節 質譜成像前景與展望後記．

除了吞噬細胞外，一些非吞噬性細胞，如淋巴細胞和干細胞等，在免疫反應和組織修復過程中也能被超順磁氧化鐵微粒所標記。從而利用磁共振細胞影像技術就可在體、動態地觀察這類細胞在生物體內時間和空間上的活動狀況。在細胞分化過程中，細胞往往由于高度分化而完全喪失再分裂的能力，最終導致衰老和死亡。機體在發育過程中為了彌補這一不足，保留了一部分未分化的原始細胞，稱之為干細胞（stem cell）；它是一類具有自我更新和分化潛能的細胞，一旦生理需要，就可按照發育途徑通過分裂而產生分化細胞。祖細胞（neural progenitor）相對于干細胞而言，其分化能力和自我維持、自我更新能力受到限制，僅具有單向分化能力或僅能維持較短的時間。由于具有這種可繼續分化的特點，干細胞和祖細胞移植被認為在治療中樞神經系統和心臟疾病中具有很大的潛力，而在干／祖細胞移植治療中，移植細胞的存活時間、能否從移植部位轉移到疾病相關的中心處、是否分化、是否有功能等問題顯得尤為重要，超順磁氧化鐵微粒能夠標記各種干細胞和祖細胞，使目標細胞本身及其子代細胞成為探針，利用磁共振細胞影像技術可以動態示蹤這些細胞的活動與功能，為活體研究干細胞和祖細胞移植治療提供了新的方法與思路。
以用超順磁氧化鐵微粒為探針的磁共振細胞影像研究最主要困難點就是細胞的分化和遷移會逐漸降低標記細胞或子代細胞內的氧化鐵微粒的含量，這將降低磁共振成像對這些細胞的檢測靈敏度。為了更加持久地觀測這些細胞的活動，必須提高細胞的標記效率與檢測靈敏度。影響檢測靈敏度的參數有很多，包括主磁場強度的高低，成像時空間分辨率的大小，回波時間的選擇以及氧化鐵微粒的種類等，通過優化這些參數就可以提高檢測靈敏度。提高細胞標記效率的同時也必須考慮優化的問題。一方面，如果細胞對顆粒的攝取不足，隨著細胞的分化或者轉移，氧化鐵顆粒的濃度將迅速下降，不利于細胞活動的動態、持續觀測。另一方面，大量氧化鐵微粒的攝人會導致細胞內鐵濃度的增加，從而導致自由基的產生、細胞增殖能力降低甚至細胞死亡。因此，實驗中需對標記條件的優化和氧化鐵微粒的細胞毒性加以深入研究。
五、磁共振分子影像
目前常規的磁共振成像方法一般只能用于檢測宏觀的、表象的生物組織在形態與結構上的變化。而病理條件下，生物組織形態與結構的變化通常要滯后于微觀的細胞水平和分子水平上的變化，往往在疾病的晚期才變得顯著，所以一般來說常規的MRl技術在疾病的早期發現與診斷中作用有限。隨著近年來納米科技、超分子化學和材料科學的快速發展，人們開始研發一些新型磁共振成像分子探針，希望能通過這些造影劑來提高正常與病變部位的成像對比度，在分子水平上檢測病理條件下生物組織的改變。磁共振分子影像技術也由此產生。所謂磁共振細胞影像是指利用MRl方法在生物活體中無損地檢測和研究細胞生物細胞內的分子過程的技術。