磁共振成像（MRI）是腫瘤檢測(cè)的常用手段,如何提高其檢測(cè)靈敏度和準(zhǔn)確度一直是個(gè)難題,新型磁造影劑的發(fā)展是解決該問題的有效途徑。傳統(tǒng)1H MRI受制于生物體內(nèi)背景信號(hào)干擾,19F具有100%的天然豐度、較寬的化學(xué)位移范圍、異核中最高的旋磁比,且19F的生理濃度低于檢測(cè)限,因此19F MRI是一種應(yīng)用潛力很大的成像技術(shù)。多模態(tài)成像可以結(jié)合不同成像技術(shù)的優(yōu)勢(shì),提供更多的解剖學(xué)信息和生物學(xué)信息,為癌癥提供更準(zhǔn)確的診斷方法。另一方面,超極化129Xe能獲得增強(qiáng)10000倍的磁共振信號(hào),相對(duì)于傳統(tǒng)磁共振在靈敏度上表現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì),但缺乏靶向性,常需使用載體賦予其更多功能。我們?cè)O(shè)計(jì)和構(gòu)建了三種新型磁共振造影劑,用于肺腺癌腫瘤細(xì)胞的檢測(cè)。1.設(shè)計(jì)了新型結(jié)構(gòu)的穴番衍生物作為分子探針,用于組織蛋白酶B（Cat B）的超靈敏129XeMRI檢測(cè)。該探針將Cat B響應(yīng)性二肽段通過(guò)小分子連接到帶氨基的穴番上,通過(guò)Cat B特異性酶切穴番中肽段的特定部位,造成穴番側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)改變,從而引起穴番裝載的籠內(nèi)129Xe的化學(xué)環(huán)境改變,在新的化學(xué)位移位點(diǎn)處出現(xiàn)增強(qiáng)的CEST信號(hào)。該探針結(jié)構(gòu)生物相容性良好,響應(yīng)后信號(hào)強(qiáng)度較... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院)湖北省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖１．３拉莫進(jìn)動(dòng)示意圖??當(dāng)沒有外部磁場(chǎng)存在時(shí)，磁矩的方向是任意的

?第１章緒論???Ｚ?Ｂｑ??／?核自旋??圖１．３拉莫進(jìn)動(dòng)示意圖??當(dāng)沒有外部磁場(chǎng)存在時(shí)，磁矩的方向是任意的�，F(xiàn)在，我們假設(shè)存在一個(gè)外??部磁場(chǎng)Ｂ〇（方向沿Ｚ軸方向），對(duì)于自旋量子數(shù)為１／２的核，在外加磁場(chǎng)中的磁??矩取向有兩種可能：平行于外加磁場(chǎng)或者反平行，其自旋磁矩的能量Ｅ為：??Ｅ?＝—］１?ｘ?Ｂｑ??１．９??依據(jù)量子力學(xué)原理，核磁矩在外磁場(chǎng)下的空間取向是量子化的，只能取特定??的方向，故核磁矩在外磁場(chǎng)方向的投影同樣是量子化的。核磁矩在外磁場(chǎng)中所處??的能級(jí)稱為塞曼能級(jí)（如圖１．４），相鄰兩能級(jí)能量差ＡＥ?＝??Ｚ（Ｂ〇）??個(gè)??，＜Ｊ?＜＼，……＾??２?—＾?２ｙｈＢ〇??＇?＾?Ｅ?＝?—］１?Ｘ?Ｂｑ??（ａ）核自旋的空間取向?（ｂ）核自旋的塞曼能級(jí)??圖１．４量子數(shù)１＝１／２的核自旋在外磁場(chǎng)中??無(wú)外磁場(chǎng)作用時(shí)，核自旋取向雜亂無(wú)章，宏觀磁矩為零。施加外磁場(chǎng)Ｂ〇后，??自旋磁化矢量Ｍｚ逐漸增加至一穩(wěn)定值若此時(shí)施加一個(gè)射頻場(chǎng)作用，宏觀磁??化矢量由Ｚ軸翻轉(zhuǎn)到Ｘ－Ｙ平面。射頻場(chǎng)作用停止后，這種不平衡狀態(tài)不會(huì)維??７??

?《新型１９Ｆ／１２９Ｘｅ磁共振造影劑的構(gòu)建與性質(zhì)研究》???圖１．６自組裝１９Ｆ探針通過(guò)解組裝實(shí)現(xiàn)信號(hào)“打開”變成“關(guān)閉”從而檢測(cè)酶的活性Ｉ６３］??（３）金屬離子檢測(cè)??金屬離子廣泛參與生命活動(dòng)過(guò)程，異常的離子水平常與疾病有關(guān)，例如鈣離??子與很多的細(xì)細(xì)胞內(nèi)眾多信號(hào)傳導(dǎo)相關(guān)。異常的鈣離子濃度會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)疏松以及??腦部相關(guān)疾�。郏叮矗�。鋅離子則廣泛參與細(xì)胞代謝、神經(jīng)傳遞和基因表達(dá)，長(zhǎng)期缺乏??鋅離子可能導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病，如阿茲海默癥［６５］。因此對(duì)特定金屬離子檢測(cè)十??分重要。Ｂａｒ－Ｓｈｉｒ＿等利用Ｉ９ＦｉＣＥＳＴ方法成功實(shí)現(xiàn)混合體系中Ｆｅ２＋、Ｃａ２＋、Ｚｎ２＋??的同步檢測(cè)。??Ｑ．?ＭＲＩ?ｂ．?ｉＣＥＳＴ?Ａｕｊ＝－２．８?Ｃ．?ｉＣＥＳＴ?Ａｗ＝－１８?ｐｆ＾ｎ??ｍｍ??ｄ．?ｍｅｒｇｅ＾ＭＣＥＳＴ?６．?ｍｅｒｇｅｄ－ＣＥＳＴ?ｓ＾ｃｔｒｕｍ??－??０．３?＞?Ｅｘｐ．?Ｄａｔａ??隊(duì)，：邐?Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ??〇２°?，ＳＡ?；°?ｆ５?ｔ０ｆｂａｐ５ｔａ；１０?；，ｓ?＊２０??—?Ａｃｏ?ｆｒｏｍ?ｆｒｅｅ?ＴＦ－ＢＡＰＴＡ?（ｐｐｍ）??圖１．７探針通過(guò)１９Ｆ?ｉＣＥＳＴ方法同時(shí)識(shí)別多種金屬離子??（４）乏氧微環(huán)境檢測(cè)??實(shí)體腫瘤血管系統(tǒng)生長(zhǎng)不充分會(huì)導(dǎo)致生物體乏氧，乏氧又會(huì)導(dǎo)致腫瘤的放療??和化療抗性增強(qiáng)。Ｘｉｅ［６７］等報(bào)道了一種ＣｕＡＴＳＭ復(fù)合物來(lái)檢測(cè)乏氧微環(huán)境。Ｃｕ??ＡＴＳＭ通過(guò)還原Ｃｕ２＋優(yōu)先在乏氧細(xì)胞中積累形成的Ｃｕ＋－ＡＴＳＭ復(fù)合物解離后，??Ｃｕ＋被細(xì)胞硫醇捕獲。此過(guò)程中順磁性Ｃｕ２＋變成抗磁性Ｃｕ＋，?１９ＦＴ２時(shí)間變長(zhǎng)，１９Ｆ??信號(hào)被“打開

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]超極化129Xe動(dòng)物肺部磁共振成像[D]. 李海東.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2015



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