何為電子共振成像(xiang)（ERI）？

    電(dian)子(zi)(zi)(zi)順磁(ci)(ci)共振（EPR）是當今材料表征手段之，該技(ji)術通過檢(jian)測(ce)樣品中的(de)(de)未成對電(dian)子(zi)(zi)(zi)在(zai)磁(ci)(ci)場線圈(quan)中的(de)(de)躍遷(qian)所產生(sheng)(sheng)的(de)(de)順磁(ci)(ci)圖譜來(lai)研(yan)究物質結構信(xin)息和(he)動(dong)態信(xin)息。初(chu)這(zhe)種技(ji)術主要用于研(yan)究復雜原(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)結構、晶體結構、原(yuan)子(zi)(zi)(zi)偶矩及分子(zi)(zi)(zi)結構等(deng)(deng)問題。在(zai)隨后的(de)(de)發(fa)展中逐漸向(xiang)化(hua)學和(he)生(sheng)(sheng)物學域擴(kuo)展，主要用于闡明復雜的(de)(de)有機化(hua)合物中的(de)(de)化(hua)學鍵和(he)電(dian)子(zi)(zi)(zi)密度分布(bu)以及動(dong)植物中存在(zai)自(zi)由基(ji)等(deng)(deng)問題。隨著醫學的(de)(de)發(fa)展，生(sheng)(sheng)物組織(zhi)內(nei)(nei)(nei)的(de)(de)氧含量(liang)被發(fa)現與諸(zhu)多疾病有著直接關系(xi)，而EPR能夠很(hen)好地(di)應(ying)(ying)用于這(zhe)檢(jian)測(ce)。在(zai)EPR基(ji)礎(chu)上研(yan)發(fa)的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)共振成像(xiang)（ERI）是種使用定(ding)磁(ci)(ci)場對外部注射的(de)(de)自(zi)旋探針(zhen)進行成像(xiang)的(de)(de)技(ji)術。這(zhe)種技(ji)術使用的(de)(de)自(zi)旋探針(zhen)往往基(ji)于個(ge)孤電(dian)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)氮氧化(hua)物或(huo)三苯甲(jia)基(ji)類(lei)化(hua)合物，能夠在(zai)生(sheng)(sheng)物體內(nei)(nei)(nei)因內(nei)(nei)(nei)環境的(de)(de)不同而發(fa)出不同的(de)(de)信(xin)號。因此能夠用于活體實(shi)時監(jian)測(ce)生(sheng)(sheng)物體內(nei)(nei)(nei)的(de)(de)組分含量(liang)信(xin)息，諸(zhu)如氧含量(liang)、氧化(hua)還原(yuan)水(shui)(shui)平(ping)，pH變(bian)化(hua)，氧化(hua)應(ying)(ying)激水(shui)(shui)平(ping)等(deng)(deng)。

    ERI的制造(zao)直是個難(nan)題，相(xiang)較(jiao)于傳(chuan)統(tong)(tong)的磁(ci)共振(zhen)(zhen)成像(xiang)（MRI）來說(shuo)，ERI需要的磁(ci)體(ti)(ti)(ti)更大(da)(da)，冷卻技術要求難(nan)度(du)更高，因此實(shi)現大(da)(da)尺(chi)度(du)樣(yang)品(pin)的成像(xiang)十分(fen)困難(nan)。目前(qian)市面上(shang)的ERI設(she)備腔體(ti)(ti)(ti)難(nan)以容納整(zheng)只動物，因此難(nan)以實(shi)現小動物活體(ti)(ti)(ti)順磁(ci)成像(xiang)。近期Novilet公司研發的全(quan)新代(dai)順磁(ci)成像(xiang)系統(tong)(tong)ERI TM 600成功攻克了(le)ERI大(da)(da)樣(yang)品(pin)活體(ti)(ti)(ti)成像(xiang)的難(nan)題。將樣(yang)品(pin)腔的直徑擴大(da)(da)到(dao)了(le)5 cm，其體(ti)(ti)(ti)積與傳(chuan)統(tong)(tong)順磁(ci)共振(zhen)(zhen)波譜(pu)儀相(xiang)當，為ERI活體(ti)(ti)(ti)成像(xiang)技術掃清了(le)障礙。

電子共振成像有何勢？

    隨(sui)著(zhu)自旋(xuan)探(tan)針的(de)開發，現在已經有多種(zhong)可(ke)(ke)用(yong)于(yu)成(cheng)像的(de)自旋(xuan)探(tan)針問世，使得ERI也可(ke)(ke)用(yong)于(yu)生物成(cheng)像。這(zhe)種(zhong)成(cheng)像技術(shu)相較于(yu)熒(ying)光(guang)成(cheng)像來說具有許多勢：

• 自旋探針具(ju)有高度異(yi)性，在成像(xiang)中具(ju)有很高的(de)信噪比，不(bu)易受到(dao)生物(wu)本(ben)身的(de)影響；

• 自旋(xuan)探針(zhen)代謝速度快、毒(du)性低，對活體影響小(xiao)；

• 順磁技(ji)術成像速度(du)快(kuai)、檢測精度(du)高(gao)（可達亞微米的分辨(bian)率(lv)），具有更好的時間、空(kong)間分辨(bian)率(lv)。

電子共振(zhen)成像有何(he)應用？

• 腫瘤成像和監測

• 神經退行性疾病的診(zhen)斷

• 監(jian)測(ce)缺氧(yang)(yang)和氧(yang)(yang)濃度(du)區域及(ji)其機制(zhi)

• ROS成像(xiang)和氧化應激反應的研究

• 基于自旋探針的(de)小動物成像(xiang)

• 腦部病變中的(de)氧(yang)化應激水平檢測

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