北卡罗来纳大学Lineberger综合癌症中心的科学家们已经发现了一种创造放射性示踪剂的方法，以便更好地追踪体内药物以及癌症和其他疾病等图像疾病。
研究人员在“科学”杂志上报道了一种用于制造跟踪器的方法，该跟踪器用于正电子发射断层扫描或PET成像。研究人员表示，他们的研究结果可以将放射性标签附加到之前难以标记甚至无法标记的化合物上。
“正电子发射断层扫描是一种强大且快速发展的技术，在医学成像以及药物发现和开发中发挥着关键作用，”该研究的共同通讯作者，UNC Lineberger的淄博李博士，UNC学院副教授说。医学系放射学系，以及UNC生物医学研究成像中心的回旋加速器和放射化学计划主任。“这一发现为从现有药物中生成新型PET药物打开了一扇新窗口。”
PET扫描跟踪附着在化合物上的放射性标记。这些示踪剂通常被注入体内，并且当示踪剂在靶病变，器官或组织中累积时，它们在医学扫描上产生明亮的图像。科学家们可以将标签贴在像葡萄糖这样的分子上，这些分子会在肿瘤中积聚，因为癌细胞消耗糖来驱动它们过度活跃的生长，或者氨基酸，因为蛋白质的组成部分可以在肿瘤中高度消耗。他们还可以将它们附加到潜在的新药物上，以追踪它们在体内的过程。
“据信，肿瘤分子比健康细胞更快地摄取这些资源，”UNC-Chapel Hill化学系教授，该研究的共同作者David Nicewicz博士说。“我们为该领域做出的贡献是一种将放射性标记的原子同位素以一种前所未有的方式引入药物分子的新方法。”
在他们的研究中，研究人员描述了一种新的方法，通过打破碳和氢原子的特定化学结构，附着放射性分子氟-18，这是PET成像中广泛使用的同位素。在存在来自激光器的蓝光并且在添加催化剂材料以加速反应之后，研究人员可以破坏结构中的现有化学键并插入Fluorine-18。一旦附着，示踪剂就会发射通过成像拾取的伽马射线。研究人员在UNC的生物医学研究成像中心使用回旋加速器，一种粒子加速器来制造氟-18。
研究人员设想了他们发现的多种潜在应用，包括用于筛查患者对药物反应的医学成像，或辅助药物开发研究。
“我们不仅可以研究药物在体内定位的位置，这对药物开发工作非常重要，但我们也可以开发成像剂来追踪癌症进展或体内炎症，帮助进行癌症研究和阿尔茨海默氏症的研究”。 Nicewicz说。“拥有多种肿瘤检测方法可能会让您进行交叉验证，以确保您所看到的是真实的。如果您有两种方法可以验证扫描 - 两种方法优于一种方法。”
虽然现有的放射性标记方法需要合成专用的新化合物来附着放射性标记，但研究人员表示，他们的方法可能允许他们附加标记现有化合物 - 这是药物开发研究的福音。
“在这项研究中，我们发现我们可以标记广泛的化合物，”李说，包括抗炎药和特定氨基酸，以显示它们可以成像肿瘤。
李还说，根据成像结果，新PET示踪剂获得的信息可以帮助制定相应的治疗计划，这将是提供个性化医疗的重要一步。
研究人员表示，下一步是开发一种设备，使科学家能够更容易地使用这种新方法来制作放射性标记的示踪剂。此外，他们正在努力扩展其技术，以开发使用不同放射性物质的其他示踪剂，如Carbon-11。
“这一发现为从现有药物中生成新型PET药物打开了一扇新窗口，”李说。“许多非常复杂或几乎不可能标记的药物可能会使用这种方法。”
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