生物医学工程与成像科学学院的研究人员发表了一项新研究，首次探索在活体受试者中使用正电子发射粒子追踪(PEPT)。
PEPT 技术允许在大型、致密和/或光学不透明系统中对单个放射性粒子进行 3D 定位和跟踪，这是使用其他方法难以研究的。该技术目前用于研究大型发动机、工业搅拌机等复杂机械系统内的流动，但尚未转化为生物医学应用。
PEPT 以前一直是生物医学成像中一个未经探索的领域，因为缺乏方法来分离和放射性标记足够小且具有足够放射性的单个颗粒，使其能够在活体受试者中注射和检测。
在《自然纳米技术》杂志上发表的这项新研究中，主要作者 Juan Pellico 博士和 Rafael TM de Rosales 博士领导的多学科团队能够合成、放射性标记和分离出具有足够放射性的单个亚微米二氧化硅颗粒，以便能够用首次实现标准 PET 成像和 PEPT。
“我们的目标是进一步发展这些发现并开发改进的 PEPT 示踪剂，这将使我们能够充分探索 PEPT 在生物医学中的潜力，提供有关不同环境下血流动力学的全身信息，并具有独特的应用，例如复杂的研究生物医学工程与成像科学学院成像化学专业的读者 Rafael TM de Rosales 博士说：“血液的多相流动，对于临床生理学和药物输送至关重要。”
“其他潜在的应用包括使用单颗粒进行高精度 PEPT 引导的放射治疗或手术。此外，使用单个放射性标记细胞的体内 PEPT 应该可以评估单个细胞的运动和迁移，以及它们与血管和组织的相互作用。 PEPT 允许您高精度、实时地对体内单个粒子的位置进行三角测量。
“在当前的 PET 成像方法中，我们将数十亿甚至数万亿的放射性标记分子注射到患者体内，所得图像代表了它们在一段时间(通常是 10-30 分钟)后的平均分布。
“这并不能实时为您提供有关这些分子的速度或其在体内的确切位置的信息，而这对于研究血流动力学或血液如何流经血管可能有用。
“PEPT 通过实时跟踪单个粒子，可以研究血流的速度、密度和整体动力学，而这些目前是任何其他成像方式无法研究的。全身水平的血流动力学研究是特别及时，因为临床全身 PET 扫描仪现已可用，其中一台很快将安装在国王医院。”
体内 PEPT 有可能在评估心血管疾病或癌症的异常事件方面提供重要突破，其中血流对这些疾病或癌症有显着影响。
未来的临床应用可能包括对血流异常的肿瘤或血管病变等病变内的 血流和压力梯度进行详细分析，这可用于指导患者的治疗选择。
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