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脂肪代謝 – 高背景組織扣除

棕色脂肪組織因其消耗能量產(chǎn)熱的獨(dú)特功能，近年來成為肥胖、糖尿病等代謝性疾病研究的前沿?zé)狳c(diǎn)。激活棕色脂肪或誘導(dǎo)白色脂肪“棕色化”，被認(rèn)為是一種有前景的抗肥胖策略。然而，棕色脂肪組織的活體成像研究面臨一個(gè)出人意料的難題：小鼠皮毛。棕色脂肪主要分布于肩胛間區(qū)，正好位于背部皮膚之下。小鼠的黑色皮毛含有大量黑色素，而黑色素是一種天然熒光團(tuán)，在熒光素酶發(fā)光的波長(zhǎng)范圍（約560nm）內(nèi)仍有顯著的自發(fā)熒光。更棘手的是，皮毛下的肌肉層和皮膚本身也會(huì)散射和吸收光信號(hào)。結(jié)果就是：在沒有特殊處理的情...

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細(xì)菌感染模型 – 活體病原示蹤

耐藥菌感染已成為全球公共衛(wèi)生的重大威脅。世界衛(wèi)生組織已將耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、耐碳青霉烯腸桿菌科細(xì)菌等列入亟需新抗生素研發(fā)的優(yōu)先病原體清單。然而，抗菌藥物的體內(nèi)藥效學(xué)研究長(zhǎng)期依賴一種原始的方法：感染動(dòng)物后，在不同時(shí)間點(diǎn)處死動(dòng)物，取出脾、肝、肺、腎等器官，勻漿后涂布平板計(jì)數(shù)菌落形成單位。這種方法雖然直接，但存在三大缺陷——其一，每一只動(dòng)物只能提供一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)，無法在同一個(gè)體內(nèi)追蹤細(xì)菌負(fù)荷的動(dòng)態(tài)變化；其二，終點(diǎn)處死丟失了至關(guān)重要的信息：細(xì)菌究竟在哪些器官定植？感染是如何從...

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藥物分布與代謝 – 實(shí)時(shí)藥代成像

藥代動(dòng)力學(xué)研究是藥物研發(fā)的重要基石，決定了給藥方案的設(shè)計(jì)和臨床轉(zhuǎn)化前景。傳統(tǒng)藥代動(dòng)力學(xué)采用所謂的“衛(wèi)星組”方法：給予藥物后，在不同時(shí)間點(diǎn)處死多組動(dòng)物（通常每組3-5只），采集血液和各器官組織，經(jīng)處理后用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢測(cè)藥物濃度。這種方法存在固有缺陷——每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)來自不同的動(dòng)物個(gè)體，個(gè)體間差異增加了變異性，需要更大的樣本量才能獲得統(tǒng)計(jì)學(xué)效力；而且丟失了藥物在同一動(dòng)物體內(nèi)的動(dòng)態(tài)演變信息。理想的藥代動(dòng)力學(xué)研究應(yīng)當(dāng)是對(duì)同一動(dòng)物進(jìn)行連續(xù)、非侵入式、全身性的藥物分布監(jiān)測(cè)。科辰...

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淋巴示蹤 – 極微弱信號(hào)捕捉

腫瘤前哨淋巴結(jié)活檢是乳腺癌、黑色素瘤等實(shí)體瘤分期和治療決策的關(guān)鍵步驟。前哨淋巴結(jié)是原發(fā)腫瘤淋巴引流路徑上的第一站淋巴結(jié)，其病理狀態(tài)直接決定是否需要行區(qū)域淋巴結(jié)清掃。在基礎(chǔ)研究中，示蹤劑標(biāo)記的淋巴引流路徑可視化對(duì)于理解腫瘤轉(zhuǎn)移機(jī)制和開發(fā)淋巴靶向藥物至關(guān)重要。然而，淋巴示蹤成像面臨著兩大技術(shù)障礙：淋巴管極度細(xì)小，直徑僅0.1-0.5mm，其中運(yùn)行的淋巴液流量極低，因此熒光素酶標(biāo)記的示蹤劑信號(hào)極其微弱；同時(shí)，淋巴結(jié)通常被脂肪組織和肌肉包裹，這些組織的光散射效應(yīng)進(jìn)一步削弱了信號(hào)強(qiáng)度。...

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心肌缺血再灌注 – 心臟運(yùn)動(dòng)干擾消除

急性心肌梗死是導(dǎo)致死亡的主要原因之一。目前關(guān)鍵的治療策略是盡早恢復(fù)梗死相關(guān)血管的血流——即再灌注治療。然而，令人沮喪的是，再灌注本身會(huì)誘發(fā)額外的心肌損傷，即“缺血再灌注損傷”，其機(jī)制涉及氧化應(yīng)激、鈣超載、線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔開放等一系列復(fù)雜事件。評(píng)價(jià)心肌缺血再灌注損傷程度以及保護(hù)性藥物的效果，傳統(tǒng)方法高度依賴終點(diǎn)組織學(xué)檢測(cè)：將心臟取出后進(jìn)行氯化三苯基四氮唑染色，區(qū)分梗死區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)和正常區(qū)，計(jì)算梗死面積。這種方法存在兩個(gè)根本性局限：第一，每一只動(dòng)物只能提供一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)，無法觀...

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