【摘 要】
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纳米药物的临床前成药性研究是药物研发成功的关键,而纳米药物在实验对象体内的代谢分布状态则是评价成药性的决定因素。以核医学技术来探索纳米药物的临床前研究能够做到无创,且对同一样本不同生理病理时期进行连续监测,缩短实验流程,提高实验效率。基于此,课题研发了一套基于核素的纳米药物成像系统,实时检测纳米药物在实验动物体内的分布与转运特性,更有效的分析纳米药物的经时变化过程,从而为阐述纳米药物在活体动物内的
【基金项目】
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自然基金国家重大科研仪器研制项目（81827803）；
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纳米药物的临床前成药性研究是药物研发成功的关键,而纳米药物在实验对象体内的代谢分布状态则是评价成药性的决定因素。以核医学技术来探索纳米药物的临床前研究能够做到无创,且对同一样本不同生理病理时期进行连续监测,缩短实验流程,提高实验效率。基于此,课题研发了一套基于核素的纳米药物成像系统,实时检测纳米药物在实验动物体内的分布与转运特性,更有效的分析纳米药物的经时变化过程,从而为阐述纳米药物在活体动物内的转运过程提供相应支持。本论文的研究内容主要如下:1、基于核素的小动物纳米药物在体成像和检测系统的设计。分析了纳米药物药代动力学等临床前基础研究的需求,根据核医学成像的相关原理和技术,给出了整个系统的实现方案,并对系统方案进行了论证。2、基于核素的小动物纳米药物在体成像和检测系统的硬件实现。基于小动物伽马相机成像的技术需求,以及组织区域在体成像的深度需求,对硬件系统各模块的性能参数进行分析,对系统硬件进行选型,最终完成准直器、探测晶体、PMT（Photomultiplier Tube）阵列、电子学电路、动物实验平台等硬件平台的搭建和调试。3、基于核素的小动物纳米药物在体成像和检测系统的软件平台设计及实现。针对成像系统的可视化需求,利用Labwindows制作了交互界面,实现系统的智能控制和软件功能模块。所开发的软件平台集成了数据检测及采集、数据解析及处理、成像校准、图像显示及分析、实验操控及文件存储等功能模块。在数据解析过程中,通过对能量校准和均匀性校准算法的优化,提高了图像的成像质量;利用插值重建校准表的方式减少了校准时间;通过时间补偿消除了核素衰变造成的ROI（Region Of Interest）区域的变化影响。4、设计验证实验并测定系统的性能指标。实验表明,系统性能基本满足纳米药物在体成像和监测的需求。搭建的基于核素的纳米药物成像系统,改善了传统的有创药代数据获取的方式,能够无创地对同一样本进行纳米药物在体研究,可在减少样本数量的基础上,提升数据的可靠性,提高纳米药物的开发效率,为纳米药物研究提供了新的技术方法。
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