近期,分子影像重点实验室充分发挥多年自主研制分子影像成像设备的技术优势, 在模式动物表型与遗传研究国家重大科技基础设施(灵长类设施)项目竞争择优中, 顺利中标“国家重大科技基础设施(灵长类设施)”的核心成像系统项目, 实验室惠辉副研究员作为项目负责人承研其中“灵长类动物MPI-CT融合成像系统”项目, 经费总额为1000万元。
项目针对以自主研制科学装置为基础的灵长类实验动物影像表型系统观察和研究需求,获取灵长类实验动物结构成像、功能成像和分子成像的影像学表型数据,实现灵长类实验动物个体生长发育全过程中解剖结构、功能和分子细胞水平的准确观测,提供灵长类实验动物在自然生长、模型制备和药物处理过程中的全方面定性定量的生理病理信息,进而为解析灵长类实验动物表型与遗传关系提供充分的影像学数据基础。此外,该项目研制的设备可对神经退行性疾病和脑血管和脑肿瘤等重大疾病的分子进行在体靶向成像,实现关键分子演进过程的长周期、动态连续监测。
项目研制的灵长类动物融合成像系统包括磁粒子成像(Magnetic Particle Imaging,MPI)和计算机断层成像(Computed Tomography,CT)融合成像设备,以及与MRI图像多模融合的软件系统。MPI-CT融合成像设备通过创新磁化响应原理,攻坚磁粒子断层成像技术,实现对灵长类动物体内磁粒子分布与靶向分子结合信息的高灵敏获取。同时,通过结合CT成像的解剖结构信息,可有效实现靶向分子的磁粒子的位置和分子信息,最终同时实现MPI-CT成像设备对灵长类动物体内磁纳米粒子标记的高灵敏度(达到纳摩尔级,高出磁共振1000倍)、高速度(实时成像,高出磁共振2000倍)、大视野(灵长类全脑,19cm)的活体无创三维断层成像。
该项目的实施为实验室研制国际首个用于灵长类动物的MPI-CT融合成像设备提供支持,将进一步推动实验室大孔径磁粒子成像核心技术研发,加强技术攻关能力,完善重大科技基础设施科研设备基础,助力打造国内领先、国际一流的成像设备研制团队,加速探索磁粒子成像技术的应用转化,为面向人民生命健康需求的科技创新国家战略贡献力量。