科學家們發現了開發用於醫學成像的示蹤劑的新方法

北卡羅萊納大學萊恩伯格綜合癌症中心的科學家們在醫學成像方面取得了進展，他們發現了一種方法，用於製造放射性示蹤劑，以便更好地追蹤人體中的藥物以及癌症等圖像疾病和其他疾病。

研究人員在雜誌上報道說科學一種用於正電子發射層析成像或PET成像的示蹤劑的製作方法。研究人員說，他們的發現可以將放射性標籤貼在以前很難甚至不可能標記的化合物上。

「正電子發射斷層成像技術是一項強大而迅速發展的技術，在醫學成像以及藥物發現和開發中發揮著關鍵作用，」研究的共同作者、UNC萊尼伯格大學的李子波博士、UNC醫學院放射學系副教授、UNC生物醫學研究成像中心(UNC生物醫學研究成像中心)的回旋加速器和放射化學項目主任說。「這一發現為從現有藥物中產生新型PET製劑打開了新的窗口。」

寵物掃描追蹤到附著在化合物上的放射性標籤。這些示蹤劑通常被注射到體內，當示蹤劑在目標病變、器官或組織中積累時，它們會在醫學掃描中產生明亮的圖像。科學家可以在像葡萄糖這樣的分子上貼上標籤，這些分子會在腫瘤中積累，因為癌細胞消耗糖來推動它們過度活躍的生長，或者附著在氨基酸上，而氨基酸作為蛋白質的組成部分，可以在腫瘤中大量消耗。他們還可以將它們與潛在的新葯結合起來，以追蹤它們在體內的進程。

「據信發生的事情是腫瘤分子比健康細胞更快地吸收這些資源，」DavidNicewicz博士說，他是聯合國大學教堂山化學系的教授，也是這項研究的共同作者。「我們對這一領域的貢獻是一種新的方法，以一種前所未有的方式將放射性標記的原子同位素引入到藥物分子中。」

在他們的研究中，研究人員描述了一種通過破壞碳和氫原子的特定化學結構來連接放射性分子氟-18(PET成像中廣泛使用的同位素)的新方法。在激光藍光的存在下，在加入一種加速反應的催化劑材料後，研究人員可以打破結構中現有的化學鍵，插入氟-18。這種示蹤劑一旦連接，就會發出伽馬射線，這些射線是通過成像得到的。研究人員在UNC的生物醫學研究成像中心使用回旋加速器，一種粒子加速器來製造氟-18。

研究人員為他們的發現設想了多種潛在的應用，包括醫學成像，以篩選病人對藥物的反應，或幫助藥物開發研究。

Nicewicz說：「我們不僅可以研究藥物在體內的位置，這對於藥物開發工作來說是很重要的，而且我們還可以開發成像劑來追蹤體內的癌症進展或炎症，幫助癌症研究和阿爾茨海默氏症的研究。」「有一種以上的腫瘤檢測方法可能會給你提供交叉驗證，以確保你所看到的是真實的。如果你有兩種方法來驗證一次掃描-兩種方法比一種方法更好。」

雖然現有的放射性標記方法需要合成專門的新化合物來連接放射性標籤，但研究人員表示，他們的方法可能會讓他們將現有化合物貼在標籤上-這是藥物開發研究的福音。

「在這項研究中，我們表明我們可以標記出廣泛的化合物，」李說，包括抗炎藥物，以及特定的氨基酸，以表明它們可以成像腫瘤。

Li還說，這種新型PET示蹤劑所獲得的信息可以根據成像結果幫助制定相應的治療方案，這將是提供個性化藥物的一個重要步驟。

研究人員說，下一步是開發一種裝置，使科學家能夠更容易地使用這種新方法來製造放射性示蹤劑。此外，他們正在努力擴大他們的技術，以開發其他使用不同放射性物質的示蹤劑，如碳-11。

「這一發現為從現有藥物中生成新型PET製劑打開了新的窗口，」Li說。「許多非常複雜，或者幾乎不可能給藥物貼上標籤的藥物，可能會使用這種方法。」

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