加利福尼亚州斯坦福大学放射肿瘤学副教授Guillem Pratx博士说:“虽然许多核医学成像模式可以定量测量放射性药物与活组织的相互作用,但很少有药物具有缩小到单细胞水平所需的分辨率。"低分辨率可能会阻碍用于疾病检测、分期和治疗的有效放射性药物的发展。"
为了解决这个问题,研究人员构建了一种小型仪器,通过消费级互补金属氧化物半导体探测器直接检测电离带电粒子,对放射性药物进行成像。它由现成的零件制成,成本不到100美元,比放射性发光显微镜节约成本约500倍,放射性发光显微镜是最接近无透镜显微镜的成像设备。
经过概念验证测试,无透镜放射显微镜在1平方厘米的视场内产生了超过5000个细胞的高分辨率图像,比目前最先进的技术增加了100倍。用无透镜放射显微镜成功地为发射β和α的放射性核素创建了静态和动态图像。
Pratx博士指出:“随着这些改进,我们预计新型无透镜放射显微镜将在更多实验室并用于他们的研究。研究人员将能够分析异质细胞群体对放射性示踪剂的摄取情况,例如从肿瘤或大脑中提取的细胞群。反过来,这将为研究人员提供一个机会,将细胞水平的数据纳入新的放射性药物管线的开发过程中。”
目前,无透镜放射显微镜的设计可以作为开源提供给其他研究人员。该仪器可以使用消费级组件和3D打印制造。
图3:乳腺癌症细胞中18F-FDG的高分辨率β成像。MDA-MB-231细胞使用亮场模式和beta模式进行成像。图像从整个3.7毫米×2.8毫米的视野裁剪到600毫米×600毫米。β成像的总成像时间为65分钟。比例尺为50毫米。