西安交大二附院团队：首创活体胎盘成像技术，从胎盘“看见”疾病

胎盘对促进胎儿发育至关重要。而对胎盘有清楚的认知，能够帮助科研人员在临床应对包括流产、死胎、先兆子痫等问题。为深入研究胎盘功能以及胎盘在母胎疾病中的作用，亟需一种能够进行活体胎盘研究的方法。

近日，西安交通大学第二附属医院小儿外科黄强教授与杜克大学生物医学工程系合作，开发了小鼠活体胎盘成像技术。在酒精、母鼠心跳骤停以及妊高症模型中，团队详细观察了胎盘在这些疾病中的血氧饱和度和血管周径的变化，首次实现了母胎疾病中的胎盘高分辨成像，为研究胎盘在这些疾病中的作用和机制提供了基础。

该成果以“Longitudinal intravital imaging of mouse placenta”为题，作为封面文章发表于《Science Advances》期刊中。

Science Advances封面（来源：Science Advances）

早在2020年，黄强团队曾开发了一种小鼠胚胎发育活体成像技术，通过不同发育阶段的“腹窗”，首次实现了高分辨成像观察小鼠胚胎第9.5天至出生的连续发育过程。

这项成果让科研人员能够连续，清晰的观察到小鼠胚胎的发育过程，同时也为今日的“小鼠活体胎盘成像技术”打下了基础。

 黄强团队研发的“腹窗”（图源：Science）

2024年，黄强团队将“腹窗”技术，与最新的光声显微镜和双光子显微镜技相结合，成功观察了小鼠胎盘在形成初期至分娩前的发育过程。虽然该技术目前尚且只能应用于小鼠模型，但也为未来临床应用奠定了基础。

未来，这项技术可以帮助医生更好地理解妊娠期间胎盘的功能和其在孕期并发症，进而改善孕期管理和干预策略。此外，该技术还可用于开发新的诊断工具，为早期识别妊娠风险提供支持，促进针对妊娠并发症新疗法的开发。

团队表示，未来将利用人工智能技术进一步提高成像的分辨率和准确性，将该技术应用于更广泛的生物医学领域。

在生命科学和医学研究中，成像技术是科技进步的核心动力。活体成像技术能够帮助科研人员观察细胞和分子的活动过程，从而寻找到疾病的发病机制，以及应对之策。

目前，活体成像技术主要分为可见光成像、核素成像、核磁共振成像、计算机断层扫描和超声成像五大类，其应用领域各不相同，优缺点也较为明显。

（信息来源：凯基生物；制表：动脉橙果局） 

为了提高活体成像技术的效率，在近几年综合多项成像技术的多模态融合成像系统成为市场追逐的新方向。

在2023年，锐视医疗推出了自主研发三维多模态精准成像系统IMAGING 1000，该设备同时具备了Micro-CT、三维生物发光成像、三维荧光分子成像等多种成像模式，实现了功能成像与结构成像的结合。基于此技术，使用者可以精准检测生物体内真实三维信号，在三维空间实现准确定位和诊断。

而博鹭腾紧随其后，在2024年年初研发出了SkyView小动物活体CT多模态融合成像系统。据悉，该成像系统将微米级3D成像技术和CT与光学成像进行融合，弥补传统光学成像深度不够，只能二维观察信号强度等劣势。不仅能够实现对实验动物体内结构的非侵入式高精度可视化，而且还提高了成像速度、效率以及操作便捷性。

此外，在国家重大科技基础设施的建设中，多模态融合成像系统也占据了一席之地。2022年多模态跨尺度生物医学成像设施在北京竣工。其主要目的就是为了开发更先进的活体成像技术，让传统的解剖、生理功能的研究，深入到细胞和分子水平。

无论是多模态活体成像系统，还是黄强团队的“小鼠活体胎盘成像技术”，都是多领域学科交叉的综合成果。多领域学科交叉不仅是当前科技发展的重要趋势，也是推动未来科技进步的关键力量。未来，这种学科交叉融合的研究方式，不仅能有效解决单一学科难以解决的问题，同时还催生出了更多具有创新性和实用性的科研成果。