《科学报告》最近的一项研究报告称，研究人员已经证明，使用多探针成像技术可以对小动物组织进行清晰成像至数百微米级别。
这项技术可用于医学研究的各个领域，因为它使研究人员能够观察小动物组织的微观结构，并阐明多个分子的定位和相互作用，如癌细胞的微观转移病灶。
单光子发射断层扫描(SPECT)目前用于动物和人类的分子成像。然而，该技术面临着一些限制，包括相对较低的空间分辨率和与同时使用多个探头相关的挑战。
由卡维利宇宙物理和数学研究所(Kavli IPMU)项目助理教授和国家癌症中心高级生物医学研究和发展中心(NCCER)客座研究员Atsushi Yagishita和Shin'ichiro Takeda领导的一个研究小组，以及来自卡维利IPMU、NCCER和庆应义塾大学的研究人员，使用一个SPECT系统解决了这些问题，该系统配备了以前用于空间观测的碲化镉(CdTe)半导体探测器。
该装置是由高能加速器研究组织名誉退休教授Hirotaka Sugawara、Kavli IPMU特别任命的助理教授Shin'ichiro Takeda、Tadashi Orita以及其他研究员，在冲绳理工学院研究生院(OIST)任职期间发起的。在那里，通过应用天文观测数据分析中使用的光谱分析方法，他们成功地获得了同时使用的多个放射性核素探针的高空间分辨率图像(Takeda等人，IEEE TRPMS 2023)。。
使用该设备，研究人员对吸收了125I的亚毫米沸石球体进行了SPECT成像，并随后对积聚了125I的球状体进行了成像，细胞聚集形成的球形，在一个小时内大小为200-400μm。他们成功捕捉到清晰的定量图像。此外，他们的双放射性核素模型成像显示了浸在99mTc-高锝酸盐溶液中的被125I吸收的亚毫米球体的清晰图像，并提供了每个放射性核素的公允定量。
图示为本研究中进行的动物实验示意图。(左上框)在将4T1-mNIS癌症细胞植入足垫四周后进行SPECT成像。红色虚线圆圈表示SPECT的视野。淋巴管和淋巴结的示踪剂99mTc-phytate在足垫中局部给药，肿瘤示踪剂125I-NaI静脉给药。(下框)左图为淋巴结及其周围的SPECT/CT图像。125I(25-30keV)的光子被着色为红色，而99mTc(138-142keV)的光子则被着色为绿色。右图显示SPECT投影图像。99mTc-phytate的绿色管状结构表示淋巴管，淋巴管上的红色(125I-NaI)小斑点表示转移性肿瘤。(右上框)免疫荧光图像显示淋巴结内小于1 mm的NIS阳性(黄色)转移瘤。该位置与左下图像中SPECT/CT图像中所示的肿瘤位置一致。图片来源：Yagishita等人。
然后，该团队使用双示踪剂对患有淋巴结微转移的癌症小鼠进行了体内成像。结果显示99mTc-phytic acid和125I-的亚毫米转移灶的双示踪图像，与免疫荧光图像一致。
研究人员表示，他们的方法可以为生物研究、药物研究和医学研究带来益处。
