小动物成像的一二三事-造影剂

随着小动物成像技术的发展，活体小动物非侵袭性成像在临床前研究中发挥着越来越重要的作用。

动物模型是现代生物医学研究中重要的实验方法与手段，有助于更方便、更有效地认识人类疾病的发生、发展规律和研究防治措施，同时大鼠、天竺鼠、小鼠等小动物由于诸多优势在生命科学、医学研究及药物开发等多个领域应用日益增多。近年来各种影像技术在动物研究中发挥着越来越重要的作用，涌现出各种小动物成像的专业设备，为科学研究提供了强有力的工具。

动物活体成像技术是指应用影像学方法，对活体状态下的生物过程进行组织、细胞和分子水平的定性和定量研究的技术。动物活体成像技术主要分为光学成像 (optical imaging)、核素成像（PET/SPECT）、核磁共振成像（magnetic resonance imaging ，MRI）、计算机断层摄影（computed tomography，CT）成像和超声（ultrasound）成像五大类。

几种成像方法的比较：

（摘自浙江大学医学院&上海科远迪生物科技有限公司联合发表的文章：Small living animal imaging technology）

那什么又是造影剂？

造影剂是一种为增强影像观察效果而注入(或服用)到生物体组织或器官的化学制品，为获得CT更高的成像需求应运而生。这些制品的密度高于（阳性造影剂）或低于（阴性造影剂）周围组织， 形成的对比可用CT显示图像。

造影剂分类

造影剂分为两类：临床用造影剂和临床前（小动物或离体组织标本）使用的造影剂。

▪ 临床用造影剂

目前临床上使用的非离子型造影剂品种不少，根据造影剂相对于组织的显影性，又分为阳性造影剂和阴性造影剂。临床上，常用碘剂造影剂，比如近年来广泛使用的有机水溶性碘剂：碘普罗胺类：优维显；碘海醇类：欧乃派克；双北碘海醇、欧苏碘海醇；碘帕醇类：典比乐。

▪ 临床前用（小动物或离体组织标本）造影剂

根据实验目的不同，临床前（小动物或离体组织标本）CT造影会使用不同的造影剂。在活体实验研究中，可配合微量注射泵等装置使用临床上的造影剂。除此以外，目前还有一些新型的造影剂也逐步应用于小动物CT的研究。相对于临床上的传统碘剂造影剂，这些新型造影剂的特点是时程长、与周围组织的对比明显，通常用于活体小动物的血管造影和连续观察。

临床前造影剂介绍

德国美天旎公司的Viscover系列造影剂，可以应用于临床前（小动物或离体组织标本）造影。

主要产品及应用如下：

MRI Portfolio GadoSpin 系列产品

GadoSpin F 是一种特异用于研究动脉粥样硬化的MRI 造影剂，其含有一个高蛋白亲和力的疏水靶位。

GadoSpin P 是一种长效性的核磁共振血管造影剂，因其为高分子量多聚体，故不能从完整的血管中渗出。

GadoSpin D 是一种独特的树枝状MRI 造影剂，用于研究肿瘤或炎症组织中血管完整性，其完整的球状结构含有24 个钆离子。

GadoSpin M 是一种多用途的胞外钆螯合造影剂，适用于常规增强对比的MRI 研究以及中枢神经系统疾病的研究等方面。

FeraSpin 系列产品

FeraSpin R 是一种超顺磁化氧化铁纳米微粒MRI 造影剂，其平均颗粒大小较大，粒径分布较广泛，因此易被肝脏及脾脏中的巨噬细胞所摄入。

FeraSpin XS 是一种超小超顺磁化氧化铁纳米微粒核磁共振血管造影剂，其来源于FeraSpin R，为FeraSpin 产品系列中最长效的。

FeraSpin Series 来源于FeraSpin R，包括六种大小不同的纳米微粒造影剂（从10 到100nm不等），分别命名为FeraSpin XS、FeraSpin S、FeraSpin M、FeraSpin L、FeraSpin XL 及 FeraSpin XXL。FeraSpin series 相同的化学组分，超窄的粒径分布，可以根据特异的研究微调。FeraSpin 纳米微粒最适用于序列显像、MR 物理学以及纳米微粒生理学等方面的研究

CT Portfolio

ExiTron nano 系列是特有的无机纳米微粒CT 造影剂，用于血池（blood pool）与器官特异成像。ExiTron nano 6000 能迅速被肝脏和脾脏中的巨噬细胞摄入以便几周后观察。

ExiTron nano 12000 是ExiTron nano 6000 双倍浓度，用于高分辨率CT 成像。

ExiTron P为一种高分辨率CT 成像的长效多聚体造影剂，是用于微脉管成像的理想造影剂。

ExiTron V是一种典型的二聚化非离子胞外CT造影剂，而ExiTron U是一种典型的单体非离子胞外CT 造影剂。两者都来源于临床实践的经典方法iodixanol agent。ExiTron U 和ExiTron V 可以省去繁琐的稀释步骤，为您节省更多时间。

超声波Portfolio

PolySon L 是一种hard-shell ultrasound 微泡造影剂，最适用于研究器官灌注衡量及肝脏与脾脏的可视化研究。

PolySon H 与PolySon L 有相似的功能，但PolySon H 最适于在声压高体表测量。

光学成像Portfolio

NiraWave 光学造影剂---新染料及纳米微粒为研究血管细微结构和疾病相关血管变化的理想造影剂。

NiraWave C 是一种临床吲哚花青绿成像剂，常用于血管造影，器官灌注，风湿病诊断，光动力学治疗等方面。

NiraWave M 是一种长效的造影剂，适用于血管造影和肿瘤中血管破裂研究。其具有高表观分子量，在健康脉管系统中停留时间长于1 小时，但是，其能穿过有孔的血管。

NiraWave nano 780 是一种纳米微粒光学造影剂，用于研究血管、肝脏和脾脏的细微结构，作为一个纳米微粒染料，其具有优良的光学特性，有较宽的激发波长，高的量子产额，良好的组织穿透力。

造影剂特点

1. 涵盖全面，应用范围广

Miltenyi Biotec 与 nanoPET Pharma 联合，专注于高品质造影剂的研究。Viscover---小动物体内成像的里程碑，独家涵盖用于研究小动物体内造影基本成像特征需求的完整系列造影剂。Viscover 系列产品适用于多种研究平台，如肿瘤学、心血管、炎症及神经病学研究，啮齿动物的人类疾病模型研究，造影剂和成像装置研究及基础研究---从体外到体内。

2. 操作简单

Viscover 系列产品为用户简化研究流程---¡三步曲¡ ：取 100µL 试剂---尾静脉注射---扫描，方便快捷，更节省用户的时间。

3. 高效

Viscover 系列产品采用先进的纳米技术。FeraSpin 系列产品采用超顺磁性氧化铁纳米微粒产生高品质 MRI 造影，ExiTron 纳米产品的低粘度成就更优良 CT 造影，PolySon 试剂通过增强回声反应性提供卓越的超声造影，NiraWave 纳米产品通过量子局限（quantumconfinement）展现独特的光学性能。