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2025-06
客户论文精选 | 广医一院团队开发18F标记肽类探针,MadicLab PET/CT 助力癌症成纤维细胞精准成像
2025-06-30
广州医科大学附属第一医院核医学科王欣璐团队在《EJNMMI Research》发表研究,首次报道新型18F 标记成纤维细胞活化蛋白(FAP)靶向肽 [18F] AlF-FAP-NUR的临床前评估及首例人体成像,MadicLab PSA071 PET/CT 系统在动物模型中展现高分辨率肿瘤可视化能力,为癌症精准诊疗提供新工具。研究背景与技术挑战FAP在肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)中特异性高表达,是肿瘤成像的理想靶点。尽管68Ga标记的FAP肽(如FAP-2286)已用于PET成像,但受限于68Ge/68Ga发生器供应不足及核素半衰期短(68分钟),难以满足临床高通量需求。18F标记探针(半衰期109.8分钟)可通过医用回旋加速器大量生产,且具备更高空间分辨率,成为理想替代方案。图1:[68Ga]Ga-FAP-2286、[18F]AlF-FAP-2286和[18F]AlF-FAP-NUR的化学结构MadicLab PET/CT的核心作用1.临床前动物成像:高分辨率肿瘤特异性摄取评估设备参数使用MadicLab PSA071 PET/CT,空间分辨率达200 μm,支持小鼠模型的动态PET扫描。关键发现在293T-FAP荷瘤小鼠中,[18F]AlF-FAP-NUR的肿瘤摄取(26.99% ID/g)是68Ga-FAP-2286(11.55% ID/g)的2.3倍,肿瘤-肌肉比值达61.31 vs. 22.66,显示更高肿瘤-背景对比度6-77。动态成像显示探针在肾脏快速清除(45分钟清除约50%),肌肉等非靶器官摄取低(60分钟时0.35±0.13% ID/g),证实其良好的药代动力学特性。2.分子机制验证:细胞水平摄取与代谢分析细胞实验:MadicLab PET/CT的定量分析显示,[18F]AlF-FAP-NUR在HT1080-FAP细胞中的摄取率(65.77% ID/百万细胞)显著高于68Ga-FAP-2286(42.47%),且外排速率更低(120分钟残留52%)。代谢稳定性:体外稳定性实验表明,探针在37℃血清中4小时放射化学纯度90%,支持临床转化。图2: [68Ga]Ga-FAP-2286和[18F]AlF-FAP-NUR的体外稳定性及体外实验结果。(A) [18F]AlF-FAP-NUR在0.5、1、2和4小时的体外稳定性。(B) DOTA-FAP-2286和NOTA-FAP-NUR在293T-FAP细胞中的结合亲和力。(C) 孵育60分钟后,HT1080-FAP细胞和HT1080细胞在有或无DOTA-FAP-2286作为竞争剂时的摄取情况。(D) HT1080-FAP细胞孵育5-120分钟后的摄取量。(E) HT1080-FAP细胞孵育5-120分钟后的内化情况。(F) HT1080-FAP细胞与放射性标记化合物孵育60分钟后,再用无化合物培养基孵育5-120分钟的外排动力学。结合亲和力数据以平均值±标准差表示(每组n=3),其他数据每组n=4。****P0.0001图3:图4 雄性荷瘤小鼠中[68Ga]Ga-FAP-2286和[18F]AlF-FAP-NUR的显微PET图像和时间-活性曲线。(A,C) 在293T-FAP和293T荷瘤小鼠中评估60分钟时[68Ga]Ga-FAP-2286和[18F]AlF-FAP-NUR的摄取(每组n=4)。(B, D) 在293T-FAP和293T荷瘤小鼠中评估60分钟时[68Ga]Ga-FAP-2286和[18F]AlF-FAP-NUR的摄取(每组n=4)。A-D中的时间-活性曲线显示了注射后5-120分钟不同器官中放射性示踪剂的积累情况。(E) 60分钟时两种示踪剂在不同异种移植物(包括293T-FAP和293T荷瘤小鼠)中的肿瘤背景比(TBR)。(F) 60分钟时两种示踪剂在不同异种移植物(包括A549-FAP和A549荷瘤小鼠)中的TBR。所有数据均以平均值% ID/g ± 标准差表示(n=4)。3. 临床转化:首例人体PET/CT成像临床设备:人体成像使用联影uMI Panorama系统,但前期动物模型数据为临床剂量优化提供关键参考。患者结果:2例癌症患者(乳腺癌、肺癌)的PET/CT显示,原发肿瘤SUVmax分别达21.20和14.19,肌肉SUVmean仅0.65–1.32,TBR达10.75–32.62,验证探针在人体的肿瘤靶向能力。图4 患者原发灶的[18F]AlF-FAP-NUR PET/CT临床影像、HE染色结果及FAP免疫组化染色。(A) 右侧乳腺导管癌患者。(B) 右肺浸润性腺癌患者。比例尺,50 μm。研究结论与未来展望[18F]AlF-FAP-NUR结合MadicLab高分辨率PET/CT,在动物模型中展现更高肿瘤特异性摄取和TBR值,且人体成像初步证实其安全性与有效性。尽管需扩大临床队列验证,但该技术为FAP阳性肿瘤的早期诊断、疗效监测提供了新范式。未来可结合MadicLab设备的动态成像能力,进一步优化探针药代动力学,推动精准核医学治疗发展。论文链接:DOI:10.1186/s13550-024-01139-w设备支持:MadicLab PSA071 PET/CT 系统(山东麦德盈华科技有限公司)
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2025-06
客户论文精选 | 西北农林科技大学揭示限时进食改善阿尔茨海默病的肠道 - 脑轴机制
2025-06-09
西北农林科技大学食品科学与工程学院刘志刚教授团队在国际期刊《iMeta》发表研究,首次系统揭示限时进食(TRF)通过调节肠道菌群 - 丙酸 - 游离脂肪酸受体 3(FFAR3)轴改善阿尔茨海默病(AD)认知功能的分子机制,并借助MadicLab PET/CT技术验证了代谢物跨血脑屏障的关键过程,为 AD 的非药物干预提供了新方向。MadicLab PET/CT 在研究中的核心作用在探索丙酸(PA)对 AD 的神经保护机制时,研究团队利用MadicLab Box 071系统进行正电子发射断层成像(PET),验证 PA 的脑内分布与代谢特性:• PA 脑穿透能力验证:通过静脉注射[18F]标记的氟丙酸([18F]-FPA),PET 成像显示 PA 可穿透血脑屏障,在海马、皮层、纹状体等 AD 相关脑区显著富集。• 代谢动态量化:PET 数据显示,AD 小鼠脑内 PA 代谢信号显著低于健康小鼠,而外源性 PA 补充可恢复这些区域的代谢活性,提示 AD 存在 PA 代谢障碍,补充 PA 可逆转这一异常。• 机制关联性验证:结合 FFAR3 敲除实验,PET 成像证实 PA 的神经保护作用依赖 FFAR3 受体激活,为 “肠道菌群代谢物 - 脑轴” 机制提供了直接影像学证据。研究背景与核心科学问题阿尔茨海默病(AD)的全球患病率持续攀升,肠道菌群紊乱与 AD 病理的关联已被广泛关注,但 TRF 这种非侵入性饮食干预如何通过肠道-脑轴发挥神经保护作用尚不明确。本研究旨在解析 TRF 对 AD 的改善作用是否依赖肠道菌群及其代谢产物,并挖掘关键调控通路。关键方法与突破性发现1.临床干预:TRF 显著改善 AD 患者认知功能•设计:9 例 AD 患者接受4 个月限时进食干预(每日 8 小时进食窗口),采用蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评估认知变化。•结果:患者整体认知评分显著提升(p0.05),执行功能改善尤为显著;粪便丙酸(PA)水平与认知评分呈正相关(r=0.5677,p0.0001),提示 PA 可能是 TRF 疗效的关键代谢标志物。2.动物模型:TRF 通过肠道菌群缓解 AD 病理•5xFAD 转基因小鼠模型:3 个月 TRF 干预显著缩短 Morris 水迷宫逃避潜伏期,减少脑内淀粉样蛋白(Aβ)沉积达 30%,并促进小胶质细胞向 Aβ 斑块聚集,降低炎症因子 TNF-α 和 IL-1β 表达。•菌群清除实验:抗生素清除肠道菌群后,TRF 的认知改善作用完全消失,证实其依赖肠道菌群介导。补充长双歧杆菌(B. pseudolongum)可模拟 TRF 效果,显著降低 Aβ 沉积并提升 PA 水平。3. 多组学解析:B. pseudolongum-PA-FFAR3 通路的核心作用•微生物组与代谢组联合分析:TRF 显著富集B. pseudolongum,其丰度与 PA 水平正相关(r=0.68);PA 通过血脑屏障进入脑内,激活 FFAR3 受体,抑制 JNK 磷酸化并上调神经营养因子 BDNF。•分子机制验证:FFAR3 基因敲除小鼠中,TRF 的神经保护作用完全消失,证实 FFAR3 是 TRF-PA 通路的关键靶点。图:补充丙酸(PA)可改善 AD 小鼠的认知障碍。(A) 各组使用 PA 或载体处理的示意图(n=7-8)。(B) 逃避潜伏期。(C) 在目标象限停留的时间。(D) 小鼠皮层中 Aβ 沉积(绿色)和 Iba-1+(红色)小胶质细胞的免疫组织化学荧光图像(n=3)(比例尺,100 μm)图:(E) 斑块阳性面积的定量分析。(F) Aβ 斑块相关小胶质细胞的定量分析。(G) TNF-α 的 mRNA 水平(n=6)。(H) IL-1β 的 mRNA 水平(n=6)。(I) 显示 PA 脑摄取的代表性轴位、矢状位和冠状位正电子发射断层扫描(PET)图像。(J) 脑中 [18F]-FPA 的摄取水平(% ID/g)(n=3)。(K) 海马、皮层和纹状体中 [18F]-FPA 的 PET 定量分析。(L) p-JNK 和 JNK 的蛋白质印迹分析(n=3)。数据以平均值 ± 标准误表示。*p0.05,**p0.01;采用双因素方差分析和 Tukey 多重比较检验。转化潜力与临床意义指标TRF 干预的关键效应肠道菌群富集B. pseudolongum等有益菌,重塑菌群结构。代谢产物提升粪便丙酸(PA)水平,PA 与认知评分正相关,且可穿越血脑屏障调节神经炎症。神经病理减少 Aβ 沉积,抑制小胶质细胞过度活化,上调 BDNF 改善神经元存活。非药物干预优势相比传统药物,TRF 具有无创、易依从的特点,且可通过调节菌群 - 代谢轴实现多靶点干预。潜在应用方向•益生菌疗法:B. pseudolongum或可作为 AD 预防或辅助治疗的候选菌株,其产 PA 能力是关键特性。•代谢物监测:粪便 PA 水平可作为 AD 早期诊断和 TRF 疗效评估的无创生物标志物,结合 MadicLab PET/CT 的脑成像技术可进一步提升机制研究的精准性。•联合干预策略:结合 TRF 与 FFAR3 激动剂,可能增强神经保护效果,为 AD 个性化治疗提供新思路。挑战与未来展望•当前局限:临床样本量较小,需扩大队列验证 PA 作为生物标志物的普适性;长期 TRF 对肠道菌群的潜在影响仍需观察。•研究方向:探索B. pseudolongum的最佳干预剂量、利用 MadicLab PET/CT 优化 PA 类似物的脑靶向递送效率,以及验证 TRF 在其他神经退行性疾病中的适用性。论文链接:DOI:10.1002/imt2.70006设备支持:MadicLab Box 071系统(山东麦德盈华科技有限公司)
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2025-06
山东麦德盈华:以“中国制造”破局核医学影像的追光者
2025-06-06
在临沂这片充满创新活力的土地上,一家名为“山东麦德盈华”的企业,正以“中国制造”之名,改写全球核医学影像领域的竞争格局。从0.5毫米空间分辨率的突破,到国际市场的成功交付,这家成立仅十余年的企业,用自主研发的硬核技术,为中国高端医疗设备贴上“世界领先”的标签。近日,记者走进麦德盈华,对话创始人刘继国博士,探寻这家“隐形冠军”背后的创新密码与产业雄心。从“0”起步中国制造的破冰之路PET是什么?简单说,PET通过正电子发射重建(癌细胞的)三维影像,是临床检查癌症的一个利器。2004年,刘继国从中科大近代物理系博士毕业后,赴美国MD安德森癌症研究中心从事PET设备研发。“PET(正电子发射断层扫描仪)被誉为‘医学影像皇冠上的明珠’,是癌症诊断的金标准,但当时国内在这一领域几乎空白。”在美期间,他深刻感受到技术垄断带来的掣肘。“PET设备动辄千万级售价,核心技术长期被欧美企业垄断。中国患者用不起,医院买不起,这种被动局面刺痛了我。”2007年,他毅然回国,立志推动PET国产化。然而,创业之路远比想象艰难。“2012年,我们被临沂市作为首个高层次科技创业团队引进,成立了麦德盈华。‘麦德盈华’取自‘Made in China’的谐音,就是要向世界宣告:中国制造,一样能攀登技术高峰。”他坦言,选择“中国制造”这一名称需要极大勇气。“当时有人劝我们,若强调国产身份,市场可能不买账。但我们偏要逆势而行——只有直面质疑,才能倒逼自己突破。”如他所言,创业初期如同“从坑里爬坡”:首台设备售价数百万元,客户对国产技术的信任度极低。2015年,中国医科大学附属第一医院的首个订单,成为企业存活的关键转折。“那台设备是我们的‘生命线’,每一个零部件、每一行代码都凝聚着团队的孤注一掷。”0.42毫米的极限挑战核心技术自主化的十年攀登“0.5毫米曾是业界公认的物理极限。”刘继国讲述了一个关于信念与细节的故事。2010年,团队提出“0.5毫米分辨率”目标时,质疑声四起。“小鼠成像需达到人体设备的1/10分辨率,即0.5毫米。但当时国际最高水平仅0.7毫米,许多同行认为这是‘不可能的任务’。”团队选择分步突破:2019年实现0.6毫米,2020年攻克0.5毫米,最终将分辨率提升至0.42毫米。“这背后是数百项工艺革新。例如,晶体加工精度从行业通用的10微米提升至3微米,仅此一项就让探测器性能跃升30%。”他总结道:“颠覆式创新不是某个单点的突破,而是全链条的极致打磨。10个环节各优化5%,整体性能就能提升50%。”如今,麦德盈华的PET设备分辨率稳居全球第一,相关技术被纳入全国医学院校“十四五”规划教材《核医学》。刘继国感慨:“从跟随到领跑,我们用了十年。这证明中国制造不仅能‘活下去’,还能定义行业新标准。”核医学黄金时代万亿市场的生态布局“核医学物理正迎来‘三足鼎立’的时代。”刘继国分析,影像诊断、放射治疗、核素靶向药物三大方向构成万亿级市场。其中,影像设备市场规模超3000亿元,而核素药物近年增速高达40%。“政策红利也在加码——2021年国家发布《医用同位素中长期发展规划》,明确支持核技术应用产业发展。”面对机遇,麦德盈华选择“聚焦影像,生态协同”。“我们将持续深耕PET、SPECT、CT多模态成像设备,同时联合上下游构建‘临沂核医学生态圈’。”他透露,公司已连续十年举办“临沂核医学分子影像会议”,吸引数十位院士、上千名专家参与。“我们的目标是将临沂打造成核医学创新高地,让学术交流转化为产业落地。”在国际化布局上,企业同样步伐坚定。2023年,首台出口美国的PET设备完成装机,第二台即将交付。“未来三年,海外订单占比计划从10%提升至50%。中国技术不仅要服务本土,更要参与全球竞争。”超越商业社会责任与企业文化的双向奔赴“企业生存离不开盈利,但真正的价值在于推动行业进步。”刘继国分享了一位前辈的告诫:“中国核医学好,企业才能好。”为此,麦德盈华始终践行“技术普惠”理念——通过自主研发突破分辨率极限,使影像清晰度跃升行业新高度,助力基层医院构建精准诊疗体系。社会责任亦体现在人才培育上。“临沂曾是‘人才洼地’,但我们坚信‘一流人才决定一流产品’。”公司建立了一套“极限挑战”文化:鼓励团队攻克“不可能的目标”,并通过内部培养提升员工能力。“10年前,我们提出0.5毫米目标时,连行业泰斗都觉得疯狂。但正是这种‘敢想敢做’的魄力,让平庸团队蜕变为顶尖队伍。”未来十年定义“中国创造”的新高度站在新起点,刘继国为麦德盈华的未来描绘了清晰蓝图:在技术纵深领域,研发下一代超高清PET-CT,探索人工智能辅助诊断系统;在产业协同方面,联合药企开发核素靶向药物,打通“诊断—治疗”闭环;在全球视角布局,拓展欧美市场,实现“本土化创新+全球化应用”。“过去十年,我们证明了中国制造的韧性;未来十年,我们要让‘中国创造’成为全球核医学的标杆。”采访尾声,刘继国的目光坚定而炽热。从沂蒙老区走向世界舞台,麦德盈华的故事,不仅是一家企业的成长史诗,更是一曲中国高端制造突围的壮歌。在这里,0.42毫米的精度丈量着技术的深度,也标注着产业报国的温度。当“中国制造”撕掉旧标签,以创新与担当重塑全球竞争格局,麦德盈华的征途,正是这个时代最好的注脚。
关于麦德盈华
公司致力于高端分子影像设备的研发、生产及销售,为用户提供世界领先水平的PET/SPECT/CT系列产品及服务。公司在合肥、临沂建立双研发中心,其中:母公司安徽麦德盈华影像技术有限公司位于综合性国家科学中心安徽合肥科大硅谷,主要从事高端医疗器械核心部件研发...
2012
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34+
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