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近年來，科學家們通過研究開發出了多種成像技術來加速人類癌癥、肥胖等疾病的研究，本文中，小編就對相關重要研究成果進行整理，分享給大家！與大家一起學習！
【1】Cell Rep：利用組合性成像技術成功追蹤阿爾茲海默病患者大腦的退化過程
doi：10.1016/j.celrep.2018.06.001
近日，一項刊登在雜志Cell Reports上的研究報告中，來自麥吉爾大學和蒙特利爾神經科學研究所的研究人員通過研究開發了一種特殊的技術來追蹤阿爾茲海默病患者所發生的大腦退化過程，相關研究或能幫助研究者闡明為何患者大腦中所發生的退化會從一個區域擴散到另一個區域。
目前研究人員能夠利用結構化的磁共振成像技術（sMRI）和正電子成像技術（PET）來對早期階段的阿爾茲海默病患者進行掃描，本文研究中研究人員非常感興趣研究阿爾茲海默病如何影響患者的基底前腦結構，基底前腦是大腦中的深度結構，其能夠為大腦外皮層提供乙酰膽堿，而乙酰膽堿作為一種神經遞質，對于維持正常的大腦功能非常重要，研究者發現，隨著基底前腦結構中膽堿能神經元（cholinergic neurons）的退化，大腦皮層中接受膽堿能輸入的區域也會發生退化。
【2】Communications Physics：突破！新技術實現體內癌細胞三維成像！
doi：10.1038/s42005-017-0003-2
為了提供更好的癌癥治療方法，醫生和科學家們都需要對癌細胞有更深入的了解，而研究人員通常在試管中檢測單個細胞，在活體內檢測新發現。“我們的目標是在活體內觀察到單個癌細胞，以確定它們如何發揮功能，如何轉移以及如何對新療法產生反應。”來自MLU的醫學物理學家Jan Laufer教授說道，他是光聲成像領域的專家，這是一種可以使用超聲波產生高分辨率的體內三維圖像的方法。
問題在于腫瘤細胞是透明的，這使得光學技術很難在體內檢測到癌細胞。”Lufer解釋道。為了解決這個問題，他的研究小組開發了一種新方法：他們首先給癌細胞引入了一個特殊的基因，一旦進入細胞，這基因就可以產生光敏色素蛋白，這是一種源于植物和細菌的光感受器；隨后研究人員用兩種不同波長的光照射組織。這些光可以在體內被吸收轉化為超聲波，這些波可以在體外進行檢測，基于這些數據，研究人員可以重建機體體內的情況。
【3】Brit J Surg：超聲成像可以準確檢測不同乳腺癌淋巴結轉移情況么？
doi：10.1002/bjs.10791
對于確診患乳腺癌的病人，確定癌細胞是否轉移到腋窩的淋巴結對于指導治療方案很重要。而腋窩超聲成像是否可以以相同的靈敏度檢測不同種類乳腺癌的腋窩轉移性淋巴結存在爭議。
一項近發表在《British Journal of Surgery》的新研究表明腋窩超聲成像檢測侵入性乳小葉癌患者的腋窩轉移淋巴結效果比檢測侵入性導管癌患者的轉移灶的效果更差。因此侵入性乳小葉癌患者更可能從腋窩活檢中獲益，不管淋巴結的超聲影像數據如何。
【4】Science：新型成像技術揭秘癌細胞如何遷移！
doi：10.1126/science.aaq1392
一個包括石溪大學癌癥研究中心和生物化學和細胞生物學系研究員David Q. Matus博士和Benjamin L. Martin博士的研究團隊開發了一種聯合晶格層光顯微術（LLSM）和自適應光學(AO)的新型細胞成像技術，可以對細胞進行高分辨率的成像，同時可以捕捉到亞細胞過程。這項研究發表在《Science》上，研究人員展示了這項技術如何觀察不同器官和不同發展時期以及不同條件（如有絲分裂、免疫反應和癌癥轉移）的細胞表型多樣性。
這項AO-LLSM技術為研究癌癥和其他疾病的科學家們研究細胞如何運動并適應不同的生理環境提供了新視角。文章中，Matus教授和Martin教授使用AO-LLSM技術捕捉并觀察了注射到斑馬魚血管中的乳腺癌細胞的行為。
【5】Science：高分辨成像技術揭示抗體免疫激活新機制
doi：10.1126/science.aao4988
近，來自荷蘭Utrecht大學以及Leiden大學醫學中心的研究者們通過成像的技術解析了關鍵免疫系統激活的分子機制，研究結果表明免疫系統能夠通過兩種方式激活。這一發現對于設計靶向癌癥或感染的療法具有重要的意義。相關文章發表在近一期的《Science》雜志上。
當免疫系統檢測到入侵的微生物的時候，抗體將會快速啟動保護效果。而抗體行使功能的關鍵又在于一類叫做C1的小分子復合物與受感染的細胞結合并終清除。然而，此前研究者們并不清楚這些入侵病原體是如何被識別，以及C1復合體是如何被激活的。
對C1復合體的研究十分困難，原因在于這類小分子在實驗室條件下往往會聚團，難以獨立分析。對此，研究者們開發出了一種新的技術手段，能夠在更加天然的環境中對該蛋白的活性進行研究，從而發現了更多以往不知道的事實。
【6】PNAS：大腦成像技術預測失聰兒童的語言學習能力
doi：10.1073/pnas.1717603115
根據近一項由香港中文大學與芝加哥Ann & Robert H. Lurie兒童醫院的研究者們共同完成的研究，他們創造出了一種機器學習算法，能夠通過大腦掃描的方式預測失聰兒童的語言能力。這項研究利用人工智能的手段了解控制語言能力的大腦結構，革命性地加深了對兒童發育的理解。相關結果發表在近一期的《Proceedings of the National Academy of Sciences》雜志上。
“預測語言發育的能力對于醫生們以及老師們來說都是十分重要的，它可以幫助我們進行及早的干預與治療，從而使兒童的學習能力得到大限度的提升”，該文章的共同作者，來自香港中文大學大腦研究所主任與認知神經生物學家Patrick C. M. Wong說道：“由于大腦是控制人類所有行為的關鍵，因此我們對失聰兒童使用的方法能夠更加廣泛地用于提升兒童的生活水平以及應對一系列障礙的解決方法”。
【7】Sci Adv：科學家開發出新一代快速診斷癌癥等多種疾病的磁共振成像技術
doi：10.1126/sciadv.aao6250
近日，一項刊登在雜志Science Advances上的研究報告中，來自約克大學的研究人員通過研究開發出了一種新方法，這種新方法能夠使得人體中的天然分子發生磁化，從而就為開發新一代低成本的磁共振成像（MRI）技術提供了新的基礎，新一代MRI技術的開發也有望幫助科學家們有效診斷和治療多種疾病，包括癌癥、糖尿病和癡呆癥等。
MRI技術能能通過檢測分子的磁性從而創建圖像來工作，其實目前臨床醫學診斷領域一種關鍵的工具，然而當前的技術并非非常有效，醫院中一臺典型的掃描儀僅能夠在20萬個分子中有效檢測到一個分子，這似乎很難觀察到人類機體中所發生事件的完整圖像信息。目前改進的掃描儀在不同的國家中開始試用，但由于這些掃描儀的操作方式與常規的MRI掃描儀一樣，即利用超導磁鐵的方法，而且新型模型通常體積較為龐大且售價數百萬美元。
【8】Cell Metab：3D成像技術揭示肥胖癥新療法
doi：10.1016/j.cmet.2017.12.011
近來自洛克菲勒大學的研究者們利用3D成像的技術展示了小鼠脂肪細胞內部的特征，這一成果有助于設計靶向藥物治療或預防肥胖癥以及糖尿病。
“我們的發現強調了3D成像對于藥物研發的價值”，該研究的共同作者，Jingyi Chi說道。相關結果發表在近一期的《Cell Metabolism》雜志上。此前研究發現脂肪存在三種不同的類型：白色，棕色以及米黃色。白色脂肪用于儲存能量，但過多的堆積容易產生負面影響，棕色與米黃色的脂肪組織則能夠通過消耗能量促進機體健康。
根據作者的說法，米黃色脂肪對于治療肥胖以及其它一些代謝性的疾病具有重要的意義，這是由于其能夠從快速地從潛伏態向活化狀態轉變。作者的終目的是開發出能夠促進米黃色脂肪燃燒，以緩解脂肪代謝異常的患者的癥狀的目的。
【9】Nat Biomed Eng：紫外顯微成像技術促進疾病的診斷
doi：10.1038/s41551-017-0165-y
近，一種以紫外光為光源的顯微成像技術能夠幫助病理學家們在幾分鐘之內對組織切片以及新鮮樣本進行解析，并且得到高分辨率的圖像，從而避免費時費力的組織切片工作以及其可能對樣本真實性造成的影響。
這項技術為提高患者的護理以及醫療的速率與效果提供了新的希望，相關結果發表在近一期的《Nature Biomedical Engineering 》雜志上。該技術叫做“紫外表面激發顯微成像技術（microscopy with UV surface excitation， MUSE）”，利用波長為300nm的紫外光作為光源穿透組織的表面幾微米的厚度（相當于傳統切片的厚度）。該技術的提出者，以及文章的共同作者是來自羅徹斯特大學的Stavros Demos。
在UV激發光的照射下，樣本被曙紅（eosin，一種組織切片染料）或其它染料標記后會突出想要觀察的結構，例如細胞核、細胞質、胞外基質等，進而能夠在不到一秒的曝光時間內被常規的彩色捕獲，這一過程使得能夠對大范圍內的目標進行快速成像與解讀。
【10】Sci Rep：重磅！科學家開發出可有效預測癌癥惡性程度的新型非侵入性成像技術！
doi：10.1038/s41598-017-07244-2
近日，來自大阪大學的研究人員通過研究發現，一種不用標記的多光子顯微鏡檢測技術（NL-MPM）或能對癌癥進行定量成像檢測，而且該技術具有一定的安全性、不需要對組織進行切除、固定或染色，相關研究刊登于雜志Scientific Reports上，研究人員希望這種新型技術能夠簡化并且降低科學家們對癌癥的診斷時間。
為了診斷癌癥確定患者合適的治療方法，病理學家門往往依賴于對患者腫瘤組織進行活組織檢查，樣本的切片、固定和染色常常能夠提供可靠的信息，但這些病理學的診斷步驟常常需要大量時間而且會損傷患者機體健康組織；本文中研究人員Masaru Ishii教授帶領其團隊成員通過研究開發了一種新型的非標記多光子顯微鏡檢測技術來觀察并且對癌癥進行診斷。
研究者表示，MPM是一種有效的工具，其能夠對活體組織和器官深度區域進行可視化分析，我們所開發的NL-MPM技術則能夠有效診斷結直腸癌的惡性程度。結直腸癌具有NL-MPM技術應用的理想特性，傳統意義上來講，對活體組織進行顯微鏡檢查依賴于熒光染料對靶向組織的吸附，然而這些染料通常有毒，通常并不需要添加額外標記，結直腸癌會影響上皮組織，在不添加任何外源染料的情況下其通常會在NL-MPM技術下產生充足的信號，因為組織自然的化學物質常常會釋放自動熒光信號。（生物谷）
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