自由基是具有非偶電子的基團或原子,，它具有非常強的化學反應活性。在生物體內,，自由基高度的化學活性使得它可以與各類生物大分子反應使其變性,，這使它成為了把生物體的“雙刃劍”：在炎癥反應中自由基可以攻擊外來病原體來保護生物體自身，而過度的自由基又會導致DNA變性甚至細胞壞死和凋亡,。因此檢測自由基的含量,，尤其是在體內檢測尤為重要。

    以氧化氮為代表的自由基藥物直是藥物學研究的重點,。傳統(tǒng)的藥代動力學自由基測量,，需要從生物體的不同部位提取體液,，然后再使用電子順磁共振波譜儀（electron paramagnetic resonance，EPR）來測量體液樣品內的自由基含量,。然而如何在生物體內定點,、定時、定量地檢測釋放自由基藥物,，以及如何在時間,、空間、劑量上測量生物體內的自由基藥物,，直是藥代動力學域的難題,。

    波蘭Novilet公司新推出的小動物活體自由基檢測系統(tǒng)ERI TM 600，是款可對小鼠與大鼠等動物進行活體順磁成像的商業(yè)化儀器,。ERI TM 600突破了傳統(tǒng)電子順磁共振波譜儀僅能對體外提取物進行定量分析的局限,，實現(xiàn)了對小鼠體內的自由基藥物進行長時間的3D/2D實時成像觀測。同時ERI TM 600配置了溫度控制與呼吸監(jiān)測儀,，有效保證小動物在成像時維系正常的生理活動,。

ERI TM 600成像原理圖

    ERI TM 600成像非常簡單，僅需將小鼠麻醉之后,，對荷瘤小鼠與對照小鼠注射OX063自旋探針即可,。ERI TM 600在2分鐘內可對小鼠進行255個投影掃描（25 cm²，精度500 μm）,，獲得系列的2D圖像,，然后通過軟件對這些2D圖像進行重構，獲得小鼠的實時3D圖像,。

ERI TM 600成像結果

    近期發(fā)表于J. Phys. Chem.C的工作“Dynamic Electron Paramagnetic Resonance Imaging: Modern Technique for Biodistribution and Pharmacokinetic Imaging”表明與荷瘤小鼠相比,，對照組小鼠探針（尤其在腫瘤部位）分布均勻。荷瘤小鼠探針的信號強度,、峰值時間,、流入流出比等藥代動力學參數(shù)與對照小鼠差異明顯。將3D成像圖與小鼠體表照片相擬合,，可以明顯觀察到腫瘤部位的ERI探針成像表征的藥代動力學參數(shù)異常,。ERI TM 600所得3D圖像可以更加直觀、準確,、長時間地展現(xiàn)自由基藥物在小鼠體內的藥代動力學分布,。

    作為中國與進行進技術、進儀器交流的重要橋頭堡,，Quantum Design中國于2020年初引進了波蘭Novilet公司的進產品小動物活體自由基檢測系統(tǒng)——ERI TM 600,，歡迎感興趣的老師咨詢！

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