《科學報告》最近的一項研究報告稱，研究人員已經證明，使用多探針成像技術可以對小動物組織進行清晰成像至數百微米級別。

這項技術可用于醫學研究的各個領域，因為它使研究人員能夠觀察小動物組織的微觀結構，并闡明多個分子的定位和相互作用，如癌細胞的微觀轉移病灶。

單光子發射斷層掃描(SPECT)目前用于動物和人類的分子成像。然而，該技術面臨著一些限制，包括相對較低的空間分辨率和與同時使用多個探頭相關的挑戰。

由卡維利宇宙物理和數學研究所(Kavli IPMU)項目助理教授和國家癌癥中心高級生物醫學研究和發展中心(NCCER)客座研究員Atsushi Yagishita和Shin'ichiro Takeda領導的一個研究小組，以及來自卡維利IPMU、NCCER和慶應義塾大學的研究人員，使用一個SPECT系統解決了這些問題，該系統配備了以前用于空間觀測的碲化鎘(CdTe)半導體探測器。

該裝置是由高能加速器研究組織名譽退休教授Hirotaka Sugawara、Kavli IPMU特別任命的助理教授Shin'ichiro Takeda、Tadashi Orita以及其他研究員，在沖繩理工學院研究生院(OIST)任職期間發起的。在那里，通過應用天文觀測數據分析中使用的光譜分析方法，他們成功地獲得了同時使用的多個放射性核素探針的高空間分辨率圖像(Takeda等人，IEEE TRPMS 2023)。。

使用該設備，研究人員對吸收了125I的亞毫米沸石球體進行了SPECT成像，并隨后對積聚了125I的球狀體進行了成像，細胞聚集形成的球形，在一個小時內大小為200-400μm。他們成功捕捉到清晰的定量圖像。此外，他們的雙放射性核素模型成像顯示了浸在99mTc-高锝酸鹽溶液中的被125I吸收的亞毫米球體的清晰圖像，并提供了每個放射性核素的公允定量。

圖示為本研究中進行的動物實驗示意圖。(左上框)在將4T1-mNIS癌癥細胞植入足墊四周后進行SPECT成像。紅色虛線圓圈表示SPECT的視野。淋巴管和淋巴結的示蹤劑99mTc-phytate在足墊中局部給藥，腫瘤示蹤劑125I-NaI靜脈給藥。(下框)左圖為淋巴結及其周圍的SPECT/CT圖像。125I(25-30keV)的光子被著色為紅色，而99mTc(138-142keV)的光子則被著色為綠色。右圖顯示SPECT投影圖像。99mTc-phytate的綠色管狀結構表示淋巴管，淋巴管上的紅色(125I-NaI)小斑點表示轉移性腫瘤。(右上框)免疫熒光圖像顯示淋巴結內小于1 mm的NIS陽性(黃色)轉移瘤。該位置與左下圖像中SPECT/CT圖像中所示的腫瘤位置一致。圖片來源：Yagishita等人。

然后，該團隊使用雙示蹤劑對患有淋巴結微轉移的癌癥小鼠進行了體內成像。結果顯示99mTc-phytic acid和125I-的亞毫米轉移灶的雙示蹤圖像，與免疫熒光圖像一致。

研究人員表示，他們的方法可以為生物研究、藥物研究和醫學研究帶來益處。