分子成像技術(shù)及應用

第19卷第4期河南教育學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)Vol 19 No 42010年12月Journal of Henan Institute of Education( Natural Science Edition)Dee.2010:10.3969/jisn,1007-0834.2010.04.007分子成像技術(shù)及應用楊闊2,張小琴3,宋永,秦天鶯3(1阿壩師范高等專(zhuān)科學(xué)校電子信息工程系,四川成都6l1741;2.電子科技大學(xué)物理電子學(xué)院,四川成都610054;3.西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川成都610041)摘要:分子威像是近年來(lái)出現的一個(gè)將分子生物學(xué)與在體威像相結合的新領(lǐng)城.它可以使細胞功能可視化,并且能在生物活體內部無(wú)創(chuàng )地跟蹤分子過(guò)程讜領(lǐng)城的技術(shù)還可以用于許多疾病諸如癌癥、神經(jīng)和心血管疾病的早期診斷同時(shí),這項技術(shù)還可以通過(guò)優(yōu)化新藥物的臨床前和臨床測試來(lái)改進(jìn)臨床治療,這將會(huì )由于其旱期和準確的診斷而帶來(lái)很大的經(jīng)濟影響,可以預見(jiàn)分于咸像技術(shù)的迅速發(fā)展可能導數臨床醫療的重大變革該文就分于成像技術(shù)及其應用作一綜述關(guān)鍵詞:分于威像;分于探針;熒光成像;核磁成像;量子點(diǎn)中圖分類(lèi)號:0436文獻標識碼:A文章編號:1007-0834(2010)04-0017醫學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展可以分成結構成像、功能成像和分子成像三個(gè)階段分子成像,廣義地可定義為在分子與細胞層次對活體狀態(tài)下的生物過(guò)程進(jìn)行定征和測量這一定義強調“活體狀態(tài)"( In vIvo),強調對“生物過(guò)程”的定量測量,強調在“分子與細胞層次上”的測量而不強調對分子或細胞本身的測量也有人給出了另一個(gè)對生物醫學(xué)工作者來(lái)說(shuō)更完善的定義:“利用體外成像檢測器在細胞和分子層次上對活體動(dòng)物模型系統和人體的生物學(xué)過(guò)程進(jìn)行定征和測量”(相對于傳統的活檢分子成像的特點(diǎn)是:無(wú)創(chuàng )檢測,動(dòng)態(tài)采集和全面反映分子成像技術(shù)涉及信息科學(xué)、放射醫學(xué)、化學(xué)物理學(xué)、生物學(xué)、核醫學(xué)和臨床醫學(xué)等多個(gè)學(xué)科”,它是一門(mén)新興的交叉學(xué)科近年來(lái)由于紅偏移光蛋白感應熒光底物、近紅外靶標熒光造影劑等具有較高組織穿透力的熒光探針技術(shù)有了長(cháng)足的發(fā)展熒光成像技術(shù)開(kāi)始用于小動(dòng)物模型內部特異生物大分子活動(dòng)規律的在體跟蹤和測量,光學(xué)分子成像技術(shù)是整個(gè)領(lǐng)域新的熱點(diǎn)研充方向,核素標記的分子成像是當今分子成像的主流,核素標記的分子成像雖然已經(jīng)應用于臨床,但是仍然存在大量需要解決的基礎科學(xué)問(wèn)題熒光標記的光學(xué)分子成像正處于發(fā)展的初期是分子影像學(xué)領(lǐng)域面臨突破的重點(diǎn)研究方向在以上提到的分子成像技術(shù)中,光學(xué)成像技術(shù)具有其他模態(tài)無(wú)法同時(shí)兼有的優(yōu)點(diǎn)而在此領(lǐng)域備受關(guān)注,因為它在特異性、靈敏性、實(shí)時(shí)性和安全性等一系列重要指標上具有明顯的優(yōu)勢盡管光學(xué)分子成像理論和技術(shù)在很多方面遠未成熟,但它在生命科學(xué)研究中卻具有重要的應用價(jià)值,已經(jīng)引起了研究人員的廣泛重視1分子成做的關(guān)鍵技術(shù)分子成像的關(guān)鍵技術(shù)主要包括分子探針技術(shù)、系統測量技術(shù)以及數據分析與處理技術(shù)三個(gè)方面1分子探針技術(shù)分子探針是一種特殊的分子,它是分子成像技術(shù)的關(guān)鍵,它將特殊分子引人組織體內與特定的分子(被稱(chēng)為靶分子)特異性結合時(shí)產(chǎn)生信號,在體外可采用核磁共振(MRI)”,正電子發(fā)射計算機層析(PET)0-1、CT和單光子發(fā)射計算機層析( SPECT)、超聲以及光學(xué)設備進(jìn)行成像-.表1列出了各種分子成像設備中的分子探針特性對小分子熒光探針來(lái)說(shuō),一般由兩部分組成:熒光團以及與受體專(zhuān)一性高親和力結合的配體受體與目標蛋白質(zhì)融合,通過(guò)受體與配體的相互作用來(lái)標記蛋白質(zhì),在分子成像中,對小分子熒光探針的要求是:能夠與受體專(zhuān)一性穩定結合,使其在進(jìn)行監測的較長(cháng)時(shí)間(幾個(gè)小時(shí))內保持穩定性;應該可以穿過(guò)細胞膜并且無(wú)毒;探針盡可能地設計成一定的模式,使得多種熒光團能夠方便地結合,背景噪音水平盡可能低選擇合適的受體可以實(shí)現對蛋白質(zhì)位點(diǎn)專(zhuān)一性結合對于受體的選擇有以下兩個(gè)要求:①受體與目標蛋白質(zhì)融合后必須能夠被基因表達;②受體應該盡可能小,以致不干擾目標蛋白質(zhì)的正常生理功能因此較理想的受體是一段短序列的肽鏈并且能夠插入目標蛋白質(zhì)的許多位點(diǎn)而選擇適合的受體一配體對可以實(shí)現對蛋白質(zhì)高靈敏度高親和力結合.一般說(shuō)來(lái),受體與配體的結合應當盡可能快速進(jìn)行,有利于監測時(shí)間敏感性的生理過(guò)程.受體一配體的作用一般包括半抗原一抗體、生物素一抗生物素蛋白、酶一底物、聯(lián)砷熒光物質(zhì)與富含半胱氨酸的肽鏈之間的作用等.常收稿日期:201008-29中國煤化工基金項目:四川省教育廳科研項目(10zC059);阿壩師范高等專(zhuān)科學(xué)校CNMHG作者簡(jiǎn)介:楊闊(1980-),男,四川安岳人,阿壩師范高等專(zhuān)科學(xué)校電子思⊥程票卿,電丁件議人于物理電子學(xué)院在讀博土研究生,研究方向:物理電子學(xué)、生物電磁學(xué)河南教育學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)2010年見(jiàn)的熒光分子探針有: FLASH型探針、AGT型探針、 Halo Tag型探針、PCP、ACP型探針、F36V型探針、“ Click"反應型探針等.6-1豪1各種分子成像設備的分子探針特性分子探針?lè )肿犹结槍ι矬w是否可用于成像設備定量程度類(lèi)使用數量人體掃描MRI無(wú)需探針無(wú)放射性同位素標記,半衰期很短的核素直接或間接納克標記無(wú)需探針未應用未應用輻射以放射性同位素標記,納克半衰期很短的核素可以直接或間接標記可結合造影劑,效果更好無(wú)可以熒光成像熒光染料或熒光蛋幾百萬(wàn)個(gè)微克熒光染料可能有白標記目前沒(méi)有,在研充過(guò)程中細胞生物體自發(fā)光成像無(wú)需探針,需底物幾百個(gè)細胞毫克目前沒(méi)有1.2分子成像技術(shù)分子成像技術(shù)包括超聲、正電子發(fā)射斷層成像、CT、單光子發(fā)射斷層成像、光學(xué)成像和核磁共振超聲成像利用超聲微泡造影劑介導來(lái)發(fā)現疾病早期在細胞和分子水平的變化,傳統CT和超聲成像技術(shù)是基于成像對象的理化特性,反映的是疾病的終末期狀態(tài),無(wú)法反映疾病早期發(fā)生、發(fā)展的分子變化和疾病的性質(zhì)隨著(zhù)具有更高的分辨率與靈敏度的微CT出現這項傳統技術(shù)也進(jìn)入分子成像領(lǐng)域,主要用于腫瘤學(xué)和骨科方面的研究.2.1核磁成像核磁共振的基本原理是原子核能夠自旋從而產(chǎn)生自旋磁場(chǎng)原子核帶正電并有自旋運動(dòng),其自旋運動(dòng)必將產(chǎn)生磁矩稱(chēng)為核磁矩,在外磁場(chǎng)中,原子核自旋角動(dòng)量的空間取向是量子化的依據核磁矩與自旋角動(dòng)量的關(guān)系,核磁矩在外磁場(chǎng)中的取向也是量子化的在外磁場(chǎng)中,具有磁矩的原子核具有相應的能量可見(jiàn),原子核在外磁場(chǎng)中的能量也是量子化的由于磁矩和磁場(chǎng)的相互作用自旋能量分裂成一系列分立的能級相鄰的兩個(gè)能級之差△E=yB用頻率適當的電磁輻射照射原子核,如果電磁輻射光子能量h恰好為兩相鄰核能級之差△E,則原子核就會(huì )吸收這個(gè)光子,發(fā)生核磁共振的頻率條件是:A=γhB=γyhB/2τ對于確定的核,旋磁比γ可被精確地測定,可見(jiàn),通過(guò)測定核磁共振時(shí)輻射場(chǎng)的頻率v,就能確定磁感應強度反之,若已知磁感應強度即可確定核的共振頻率.當有外加磁場(chǎng)時(shí),原子核的磁場(chǎng)發(fā)生變化從而對外表現出磁性當沒(méi)有外加磁場(chǎng)時(shí),原子核的磁場(chǎng)方向雜亂無(wú)章,所以被檢測目標呈磁中性,當停止外部磁場(chǎng),被磁化的原子核把吸收的能量釋放出來(lái)恢復到它以前的狀態(tài),這一恢復過(guò)程為弛豫過(guò)程磁共振成像的最大優(yōu)點(diǎn)是它是目前少有的對人體沒(méi)有任何傷害的安全、快速、準確的臨床診斷方法12.2核素成像核素成像主要有兩種模式即單光子發(fā)射斷層成像( SPECT)和正電子發(fā)射斷層成像(PET),常用于追蹤小量標記基因藥物和進(jìn)行基因治療中載體的傳送研究,發(fā)現易于為核素標記的既定靶目標底物的存在等方面在目前的分子影像學(xué)研究中占據著(zhù)極其重要的地位·由于伽瑪射線(xiàn)具有很強的組織穿透性,較高的探測靈敏感性不會(huì )因為分子探針深度的增加而減弱.核素成像最顯著(zhù)的優(yōu)點(diǎn)是具有較高的靈敏度PET的不足之處是需要回旋加速器產(chǎn)生放射性同位素,而同位素的半衰期較短,且不宜同時(shí)檢測多種探針,且設備價(jià)格昂貴相對PET來(lái)說(shuō), SPECT最大的缺點(diǎn)就是只能夠進(jìn)行半定量分析1.23光學(xué)分子成像技術(shù)( Optical Imaging)活體動(dòng)物體內光學(xué)成像主要有熒光成像( Fluorescence Imaging)和生物體自發(fā)光成像( Bioluminescence Imaging)兩種技術(shù)熒光技術(shù)則采用熒光報告基團(GFP、RFP),或Cy及Dyes等熒光白質(zhì)或染料產(chǎn)生的熒光就可以形成體內的生物光源利用靈敏的光子成使研究人員能夠直接監控活體生物體內的細胞活動(dòng)和基因行為常用的H中國煤化工為生物發(fā)光熒光蛋CNMHG內部的生物光源光蛋白(GFP)及其他熒光報告基團標記方法與體外熒光成像相似熒光成像的優(yōu)點(diǎn)是費用低廉和操作簡(jiǎn)單.紅光的穿透性在體內比藍綠光的穿透性要好得多因此觀(guān)測生理指標的最佳選擇為近紅外熒光目前的技術(shù)采用不同的原理來(lái)盡量降低背景信號,從而獲取第4期楊鯛等:分子成像技術(shù)及應用機體中熒光的準確信息這以GE-ART公司的時(shí)域(Tme- Domain,TD)光學(xué)分子成像技術(shù)及精諾真公司和CRI公司采用的光譜分離技術(shù)為熒光成像的主要代表.對于生物體自發(fā)光成像和熒光成像來(lái)說(shuō)后者的缺點(diǎn)是自熒光背景相當程度地限制了探測靈敏度,優(yōu)勢在于多數熒光探針具有設計上的高度特異性和較高的量子效率,因而可產(chǎn)生適合現有探測技術(shù)的穩健信號;而生物體自發(fā)光成像的成像物體不需要外源激發(fā),無(wú)自熒光背景干擾問(wèn)題,具有超高的靈敏度,但微弱的自發(fā)光信號對探測技術(shù)提出了極高的要求,并且該模態(tài)原則上不能用于臨床應用僅限于基因工程細胞或轉基因類(lèi)動(dòng)物總的來(lái)說(shuō),光學(xué)成像價(jià)格較低廉且具有一個(gè)顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn),即它允許具有不同光譜特征的探針進(jìn)行多通道成像生物發(fā)光是用熒光素酶基因標記細胞或DNA.目前應用較多的報告基因是螢火蟲(chóng)熒光素酶( Firefly Luciferase)基因,其基因表達產(chǎn)物螢火蟲(chóng)素酶可以和從體外導入的螢火蟲(chóng)素( Luciferin)發(fā)生反應而發(fā)出近紅外熒光,并可被CCD相機捕獲自1997年 Contag首次觀(guān)察到表達Flue基因的轉基因小鼠在注入熒光素酶底物后的生物發(fā)光現象(2以來(lái),熒光素酶被廣泛應用于小動(dòng)物成像技術(shù)由于生物組織一般在紅外線(xiàn)范圍(>900mm)及可見(jiàn)光范圍(350-600mm)有較高的光吸收;而在近紅外區域(600-900mm)生物分子的光吸收降到最低,大量的光可以穿過(guò)組織和皮膚而被檢測到生物發(fā)光的最大特點(diǎn)是極高的靈敏度m表2和表3分別列舉了各分子成像設備的探測特性以及各分子成像方法的應用領(lǐng)域和優(yōu)缺點(diǎn)衰2各分子成像設備的探測特點(diǎn)成像設備成像輻射光譜空間分辨率深度時(shí)間分辨率靈敏性25-100um無(wú)限制in - hPET高能量γ射線(xiàn)1-2mm無(wú)限制10-1-10-molLx射線(xiàn)無(wú)限制未測量SPECT低能量Y射線(xiàn)無(wú)限制10 moL/L高頻率聲波50~500um未測量熒光成像見(jiàn)光,近紅外光小于1cm6-min可能10·-10-1mol/L生物體自發(fā)光成像可見(jiàn)光3-51-2cms~min可能10-13-10-"mol/L表3各分子成像方法的應用領(lǐng)域及優(yōu)缺點(diǎn)成像設備主要應用領(lǐng)域優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)形態(tài)學(xué)極高的空間分辨率,結合形態(tài)學(xué)相對低的靈敏性,掃描和后加工時(shí)間和功能學(xué)成像長(cháng),需要極大量的探針報告基因表達,小分子示蹤高靈敏性,同位素自然替代靶分需要回旋加速器或發(fā)生器,相對低的子,可進(jìn)行定量移動(dòng)研究空間分辨率輻射損害,價(jià)格昂貴SPECT報告基因表達,小分子示賒同時(shí)使用多種分子探針,能同時(shí)成像,適于用作臨床成像系統相對較低的空間分辨率,輻射損害報告基因表達,細胞、病毒、熒光成像高靈敏性,可以檢測活細胞和死相對低空間分辨率,靈敏度低,特異細菌等示蹤,蛋白和小分子細胞的熒光信號性差生物體自發(fā)光報告基因表達細胞病毒、極高的靈敏度快速方便,低成低空間分辨率通常是二維成像成像細菌示蹤本,相對高通量2熒光分于成像技術(shù)熒光分子成像技術(shù))一直是生物醫學(xué)研究中的一個(gè)重要工具隨著(zhù)基因和蛋白質(zhì)高通量篩選技術(shù)的廣泛應用基因病理學(xué)研究的深入以及組合化學(xué)技術(shù)的成熟人們逐漸能夠準確辨識與特種疾病關(guān)聯(lián)的異?；蚣捌浔磉_蛋白模式進(jìn)而設計和合成具有靶分子綁定或激活功能的特異熒光探針熒光成像的應用也從一般的對比度增強功能迅速廷伸至生物醫學(xué)研究的分子層面如蛋白質(zhì)功能剖析、基因表達模式描述蛋白質(zhì)相互作用測定和細購2.1熒光分子成像研究現狀中國煤化工年來(lái)由于光電子技術(shù)的飛速發(fā)展和光學(xué)測量的直接性更重要CNMH探測靈敏度和生化特異性熒光成像技術(shù)開(kāi)始用于小動(dòng)物模型內部特異生物大分子活動(dòng)規律的在體跟蹤和測量叫,現有的熒光分子成像主要采用基于反射光強度測量的平面模式M,所測光強直接反映探針與靶標分子的作用程度熒光成像技術(shù)的發(fā)展一直遵循著(zhù)兩個(gè)基本趨勢:①結合近紅外熒光探針技術(shù)和近紅外擴散光學(xué)層析(DOT)理論以實(shí)現生物活體內特異大分子生化過(guò)程的無(wú)河南教育學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)2010年損三維定量觀(guān)測,即熒光擴散光層析(FDoT).②研究面向熒光壽命測量的成像方法以增強成像對比度和有效擴展靶分子及其環(huán)境信息,即熒光壽命成像(FL).FDOT技術(shù)已經(jīng)在頻域和連續光兩種測量模式上獲得原理性實(shí)現并成功用于離體測試和在體蛋白酶獲得觀(guān)測,而時(shí)域FDOT模式研究則處于基本測量技術(shù)和理論體系建立階段但該測量模式在DOT應用中已經(jīng)顯示出的明顯技術(shù)優(yōu)勢以及高靈敏時(shí)間分辨測量技術(shù)的快速進(jìn)步而使其備受重視,它在本質(zhì)上提供了有效分離熒光發(fā)射率和壽命圖像的多參數同時(shí)重建能力和多組分分析能力3,可以預計,時(shí)域FDOT技術(shù)將成為該領(lǐng)域未來(lái)的研究重點(diǎn)和發(fā)展趨勢2.2熒光分子成像研究的意義熒光分子層析技術(shù)在細胞和分子生物學(xué)、功能基因組和蛋白組學(xué)、腫瘤診斷學(xué)以及制藥學(xué)等諸多重要科學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應用前景.目前FDOT的應用因為受探測深度和探針效率的限制,主要定位于小動(dòng)物模型,相信隨著(zhù)探針性能和成像技術(shù)的提高,它有望直接應用于人體器官.與常規的離體檢測和細胞培養技術(shù)相比,活體小動(dòng)物FDOT技術(shù)具有以下獨特的應用優(yōu)勢(1)可潛在地作為轉基因和基因標志動(dòng)物模型顯型篩選的有力工具:生存期內的重復成像使變異調查變得簡(jiǎn)單易行;支持復雜顯型分析所需的多探針成像策略;允許同時(shí)進(jìn)行顯型觀(guān)測和分析;排除了動(dòng)物致死進(jìn)行顯型確定的極端方式(2)在藥物開(kāi)發(fā)的早期階段可極為有效地用于靶標蛋白分子的驗證、候選化合物評估、靶標與化合物的毒性反應測試和療效評估等,從而在顯著(zhù)發(fā)生顯型變化之前即可排除副作用明顯的候選藥物,大大縮短藥物開(kāi)發(fā)的臨床前實(shí)驗周期(3)可在體確定與生物學(xué)過(guò)程相關(guān)聯(lián)的特異分子探針在無(wú)損生物體內的時(shí)空分布,能真實(shí)反映復雜生物結構和整體生命系統的動(dòng)力學(xué)過(guò)程,使得基因/蛋白質(zhì)功能和交互作用的測定吏加容易(4)可實(shí)現所調查生物過(guò)程的定量分析,而動(dòng)態(tài)分子層析的實(shí)現將使生物現象的四維信息獲取變得簡(jiǎn)便、快速;能實(shí)現同一動(dòng)物模型的重復實(shí)驗,有效揭示生物參數的動(dòng)態(tài)演變規律和評估治療時(shí)間反應特征,大幅減少實(shí)驗所需動(dòng)物的數量,從而降低研究成本3分子成像的發(fā)展前最近年來(lái)出現的量子點(diǎn)( Quantum Dots)新技術(shù)發(fā)展為分子成像的新領(lǐng)域量子點(diǎn)又稱(chēng)為半導體納米微晶體,是一種理想的新型熒光探針QD與傳統的染色分子相比有許多優(yōu)點(diǎn):QDs的色彩非常豐富(這是它最大的優(yōu)點(diǎn))、光化學(xué)穩定性好、光強度高;能夠承受多次的激發(fā)和光發(fā)射有持久的穩定性;具有良好的生物相容性和無(wú)毒或低毒性;如果將QDs與配體、抗體或藥物偶聯(lián)起來(lái),可以對體內特定腫瘤進(jìn)行跟蹤,甚至達到摧毀癌細胞的目的.因此,量子點(diǎn)技術(shù)有望推動(dòng)分子成像技術(shù)和生物制藥技術(shù)的迅猛發(fā)展,給疾病的早期診治提供先進(jìn)的工具但是,量子點(diǎn)在生物學(xué)中的應用研究才剛剛起步,還有許多領(lǐng)域有待開(kāi)拓和發(fā)展,存在一些待解決的問(wèn)題例如提高QDs性能、研制新型QDs、了解QD在體內的降解或排泄過(guò)程、QDs細胞毒性和體內長(cháng)期存在的毒性、更好地解決QD與各類(lèi)生物大分子的偶聯(lián)問(wèn)題等總之,分子成像技術(shù)正在快速發(fā)展已經(jīng)逐漸呈現出多種圖像技術(shù)整合的趨勢,如PET/光學(xué)成像、PET/CT、 SPECT./MRI、PET/MRI、 SPECT/CT等,在空間分辨率、檢測的靈敏度、探針的多樣性、定量化程度、圖像重建技術(shù)等方面均取得了很大進(jìn)步有專(zhuān)家預測10年后醫院的診療方式會(huì )發(fā)生根本性的變化魯考文獻[1] Herschman H R. 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ChinaAbstract: Molecular imaging emerged in recent years as a new field with the combination of molecular biology and(下轉第24頁(yè))河南教育學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)010年表5焦距∫=-20.00cm的凹透鏡實(shí)驗數據d,/mmD/cm /-(d, -d,)dicmu,=-7.OC1.0584.850.64912.a3=-13.000.6492.29036.05注:輔助凸透鏡焦距∫=20.00cm,這里選用的凸透鏡焦距和測凹透鏡焦距相等可以減少由于輔助透鏡選擇不當帶來(lái)的實(shí)驗誤差1-2小結從以上幾種方法可以看出,無(wú)論是測凸透鏡焦距還是測凹透鏡焦距,都可利用測微目鏡代替光屏接收透鏡成像,由于成像清晰的位置可以精確判定,從而大大減小了傳統方法測薄透鏡焦距的實(shí)驗誤差[1]師善兩物距一像距法測凹透鏡焦距時(shí)中間像的選擇[門(mén)]物理實(shí)驗,1997(2):57[2]徐紅,劉竹琴,石延梅物距一像距法測凹透鏡焦距時(shí)再次成實(shí)像的討論[延專(zhuān)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2005,24(3):41Replacing Screen with Micrometer Eyepiece to MeasureFocal Length of Thin LensGUo Yan-jie, WANG Xiao-juBasic Experiment Teaching Center, Henan University, Kaifeng 475004, China)Abstract: By analysis on clear image sections of screen and micrometer eyepiece in experiment to measure focallength of thin lens, replaced screen with micrometer eyepiece, improved measuring method, and reduced errors ofexperiments considerablyKey words: thin lens; focal length; micrometer eyepiece; screen method; convex lens; college physics(上接第21頁(yè))in vivo imaging. It enables the visualization of the cellular function and the follow-up of the molecular process inliving organisms without perturbing them. The technology of this field is applicable to the diagnosis of diseases suchas cancer, neurological and cardiovascular diseases. It also contributes to improving the treatment of these disordersby optimizing the pre-clinical and clinical tests of new medication. It is also expected to have a major economic impact due to earlier and more precise diagnosis. Promisingly, it can be predicted that the rapid development of mo-lecular imaging can lead to great changes of clinical medicine in the near future. In this review, molecular imagingtechnology and its applications are summarizedKey words: molecular imaging; molecular probes; fluorescence imaging; MRIi quantudo中國煤化工CNMHG