Quantum GX与Spectrum 联用应用举例

Quantum GX 小动物活体 X 射线断层成像系统是将分子及细胞生物学技术从体 外研究水平发展到活体动物研究水平的前沿性临床前分子影像技术平台，该技术通 过采用 X 射线成像技术，借助灵敏的光学检测仪器，直接在活体动物水平监测疾 病的发展变化并开展相关药物的临床前研发。该技术已被越来越广泛地应用于临床 前疾病研究的各个领域，包括癌症研究、心血管疾病研究、神经疾病研究、炎症疾 病研究、免疫学及干细胞研究等。在新药的临床前研发阶段，全球知名药企都已将 小动物活体断层成像技术应用于药效和安全性评价研究、药物的靶向及生物分布研 究、新型药物载体的研发等新药临床前研究的多个方面。
Quantum GX 可与光学、PET 、MRI 等其他活体动物影像系统搭配使用，尤其 与我校已购置的 Revvity IVIS

Spectrum 小动物活体光学成像系统相互使用更能
凸显其效果，实现真正的 microCT 结构性成像与 IVIS 光学功能学成像的完美融合。
以肿瘤骨转移研究为例：通过左心室注射萤火虫荧光素酶生物发光标记的 MDA-MB-231 乳腺癌细胞的方法建立小鼠骨转移模型，借助 IVIS Spectrum 的生物 发光生物三维成像功能，可以对细胞在小鼠体内的分布、转移和发展进行成像研究， 并能够对肿瘤体积、深度以及细胞鼠进行精确定量，通过 Quantum GX 的高分辨率 microCT 扫描成像，可以对小鼠腿部肿瘤诱发的骨侵蚀进行研究，IVIS Spectrum 和 Quantum GX 联合成像结果显示随着肿瘤细胞的注入，细胞主要在肺、骨和脑的 部位发生了相应转移，在细胞注射后第 31 天时刻，胫骨上端出现了明显的骨侵蚀 （空洞）现象。
又如使用 IVIS Spectrum 和 Quantum GX 可以对肺癌的发展以及癌细胞诱发的 肺部侵蚀进行定性和定量研究：通过胸腔内植入含萤火虫荧光素酶生物发光标记的 H460 肺癌细胞-基质胶的方法建立小鼠肺癌模型，通过 IVIS Spectrum 可以对细胞 植入后不同时间点（天）进行成像观察并对生物发光强度进行定量，同时借助 Quantum GX 的快速低辐射剂量 CT 成像以及呼吸门控技术，可以对小鼠肺部的容 积进行测量，上述成像定量结果显示，随着肿瘤细胞植入肺部时间的延长，肺内的 生物发光信号显著增强而肺容积大幅减少，细胞植入后第 33 天时刻小鼠的肺容积 仅约为初始状态的一半。
IVIS Spectrum 和 Quantum GX 联合使用还可以用于炎症研究，以关节炎为例：

使用胶原蛋白或弗氏佐剂诱发大鼠腿部的关节炎，借助 Quantum GX 的高质量 CT 成像功能，可以对关节炎诱发的骨损伤进行结构学观察，结构成像显示关节炎鼠的 趾骨非常粗糙且骨刺明显，而正常对照鼠的趾骨相对较光滑，另外由于关节炎部位 的组织蛋白酶（Cathepsin）、基质金属蛋白酶等表达量相对较高且伴随着血管病变， 因此借助相应的功能性荧光探针，如 Revvity公司的 ProSense 、MMPSense、

AngioSense 等探针可以对关节炎部位 的病征进行功 能性靶 向 ，再借助 IVIS Spectrum 卓越的荧光成像能力进行成像观察。

在心血管研究方面，IVIS Spectrum 和 Quantum GX 的联合使用也可以发挥重 要作用：使用 ApoE-/-小鼠作为研究动脉粥样硬化的模型，给小鼠喂食高胆固醇食 物诱发其产生动脉粥样硬化斑块，注射 CT 血管造影剂后使用 Quantum GX 对小鼠 的心脏和主动脉进行高分辨率 microCT 扫描成像，可以对斑块的结构和形态进行 研究和观察，此外由于动脉粥样硬化还伴随着组织蛋白酶上调、整联蛋白上调以及 巨噬细胞富集等病征， 因此借助功能性荧光探针，如 Cat B Sense 、ProSense 、 IntegriSense 可以对相应蛋白进行靶向，或使用荧光膜染料 DiR 对巨噬细胞进行标 记，通过 IVIS Spectrum 可以对上述荧光信号进行检测和荧光三维定量，从而对动 脉粥样硬化的程度进行评价；另外，如果对动脉粥样硬化模型鼠进行相关减血脂药 物（如 Atorvastatin）治疗，通过 IVIS Spectrum 定量可以发现病灶部位的荧光信号 显著下降。

综上， Quantum GX 优异的性能以及与 IVIS Spectrum 的联用性能将在临床前 医学研究、生命科学基础研究及药物研发等领域发挥重要作用。