生物医学工程与生命科学的关系

细胞生物学
肿瘤的分子成像
生物发光成像
MRI分子成像
(luciferase)
(转铁蛋白-单晶体氧化铁的纳米颗粒)
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PET分子成像 (18F-FDG)
细胞生物学
多模式分子成像 PET/CT
• 动物模型：
荷LS174T肿瘤 (高表达癌胚抗原)的无胸腺鼠
• 分子探针：
124I-抗CEA 单链抗体
细胞生物学
生物医学工程学科排名
本一级学科中，全国有权授予研究生学位的单位共有39个，参加评估的单位共有16个。 其中：具有一级学科博士学位授予权的单位共有16个，参加评估的有10个；具有一个以上 （含一个）二级学科硕士学位授予权、但不具有博士学位授予权的单位共有23个，参加评 估的有6个，评估结果如下：
会议主题
• 基础研究的科学前沿问题和我国重大工 程技术领域中的科学问题都可作为会议主题。
• 在每一个主题中，会议侧重：探讨科学前沿；展望未
来发展趋势；讨论最新的突破性进展；交流新的学术思想 和新方法；分析新的学科生长点等。
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细胞生物学
http://spie.org
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Min Sec/min Sec/min Min Sec/min
无限制 <1cm <10cm cm <400mm
99mTc（亚稳态锝）
$$
111In（铟）
荧光蛋白，近红外荧光染料 $
近红外荧光染料
$$
萤光素
$$
荧光蛋白，发光蛋白，
$$$
近红外荧光染料
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细胞生物学
报告分子的种类
• PET和SPECT—检测射线
• Focus on Optical Imaging, Current Opinion in Biotechnology, Vol 16 No 1, 2005
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细胞生物学
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细胞生物学
香山科学会议简介
香山科学会议于1992年由科学技术部（原国家科委） 发起，在科学技术部和中国科学院的支持下于1993年正式 创办。它是以学术讨论会为主并兼有多样形式学术活动的 常设性学术会议，香山科学会议的大部分活动在风景优美 的香山举行。
胞和小动物模型为对象的、分子水平的在体检测技术。
• 2004年美国NCI拨款1.55亿美元用于肿瘤成像与分子检测研 究。
• 目前世界上已经成立了500多个分子成像中心。
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细胞生物学
常用成像技术参数比较Nature Reviews 2002
成像方法 MRI
空间分辨率 10-100mm
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生 物 医 学 工 程 定 义
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细胞生物学
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细胞生物学
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细胞生物学
医学 分子细胞 影像学 生物学
分子影像学
分子成像技术 分 子 探 针
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生物分子
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分子探针/对比剂
•分子成像： 24 h后
Concorde Focus microPET Imtek microCT
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光学分子成像是分子成像的发展主流之一
• Special Section on Biological Imaging, SCIENCE VOL 300
4 APRIL 2003
• Focus on Optical Imaging, Nature Biotechnology, Vol. 21
No.11,November 2003
• Special Section on Multiphoton Microscopy, Journal of Biomedical Optics, Vol. 8 No. 3, 2003
18F，11C，15O， 99mTc，111In（铟） 灵敏度：10-10-10-12 mol/L
• 光学成像—检测可见光和近红外光
荧光蛋白，近红外荧光染料、荧光素酶 灵敏度：10-9-10-17 mol/L
• MRI—检测无线电波
氧化铁离子、钆、镝 灵敏度：10-3-10-5 mol/L
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细胞生物学
国内外现状
• 2000年7月，美国NIH投资2000万美元，开展小动物成像检 测方法项目（SAIRPs）研究
• 美国NIH于2000年底成立了的国家生物医学影像与生物工程 研究所（NIBIB）
• 2002年8月在Boston会议上成立了美国分子影像学学会 • 2002-2003年美国NIH进一步投资4000万美元，重点发展以细
时间分辨率 Min/hrs
测量深度 无限制
对比剂 钆，镝和氧化铁离子
价格 $$$
CT
50mm
Min
无限制
碘
$$
超声
5Baidu Nhomakorabeamm
Min
mm
微型气泡
$$
PET
1-2mm
Min
无限制
18F，11C，15O
$$$
SPECT
1-2mm
荧光反射成像 FRI
荧光介导层析 成像FMT
生物发光成像 BLI
活体显微成像
1-2mm 1-2mm 几mm 1mm