跨尺度成像新技术:实现从全身宏观到单细胞微观的癌症追踪
时间:2026-08-18 11:36 来源:SciTechDaily 作者:Ximena L. Raffo-Irao 点击:次
近日,来自英国苏格兰的研究团队在癌症成像领域取得重要进展。由格拉斯哥大学及英国癌症研究中心(Cancer Research UK)苏格兰研究所的David Lewis教授领导的研究小组,开发出一种全新的多尺度成像系统,首次实现了从全身宏观扫描到单细胞微观细节的无缝衔接,为深入理解癌症的演变与治疗响应提供了全新视角。 长期以来,医学成像面临着“宏观与微观难以兼顾”的挑战。传统的PET扫描(正电子发射断层扫描)虽然能够精准定位全身肿瘤的位置并监测其随时间的变化,但无法提供细胞层面的行为信息;而显微成像技术虽能揭示细胞细节,却受限于视野,无法观察肿瘤在机体内的整体动态。这项新技术通过整合PET扫描、生物发光及荧光成像技术,成功打破了这一壁垒。 研究人员通过对癌细胞进行特殊标记,使其能够在多种成像模态下保持可追踪性。这不仅能让科学家在全身范围内识别出关键病灶,还能进一步“缩放”至微观尺度,观察肿瘤细胞及其周围的免疫细胞、血管等微环境成分。这种微环境的相互作用是决定肿瘤生长、扩散及对化疗或免疫治疗产生耐药性的核心因素。 David Lewis教授指出,该技术能够构建出一张关于癌症行为的“全景地图”,帮助研究人员识别出哪些病灶是导致疾病进展的关键,从而进行针对性的深入研究。虽然该系统目前仅处于临床前研究阶段,主要应用于小鼠模型(如肝癌和肺癌模型),但其展现的潜力巨大。它不仅能提升药物筛选的精确度,还能帮助科研人员理解为何同一患者体内的不同肿瘤会对相同治疗产生迥异的反应。 该研究不仅对肿瘤学具有深远意义,其跨尺度的成像逻辑未来还有望推广至免疫学、神经科学及再生医学等多个生物医学领域,为探索疾病的生物学基础提供更强大的技术支撑。 Journal Reference: "Multiscale in vivo imaging of tumor evolution using a germline conditional triple-reporter mouse" by Ximena L. Raffo-Iraolagoitia, Abdullah Alyamani, Stephanie May, David Stevenson, Agata Mackintosh, Lynn McGarry, Jayanthi Anand, Dmitry Soloviev, Gavin Brown, Colin Nixon, Chrysa Kapeni, Maike De La Roche, Karen Blyth, Thomas Graham Bird, Douglas Strathdee, Scott K. Lyons, Gilbert Fruhwirth, Leo M. Carlin and David Y. Lewis, 15 July 2026, Nature Biotechnology. DOI: 10.1038/s41587-026-03184-3 (责任编辑:泉水) |