生醫分子影像技術之新進展 - 歡迎光臨臺大副校長室vp.ntu.edu.tw/effort980114-02ppt.pdf光學影像應用於活體內肺癌細胞(GFP A4) 與白血球互動顯微造影視窗

生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室 //// 臺大醫學卓越研究中心臺大醫學卓越研究中心臺大醫學卓越研究中心臺大醫學卓越研究中心基因體醫學組基因體醫學組基因體醫學組基因體醫學組生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室 //// 臺大醫學卓越研究中心臺大醫學卓越研究中心臺大醫學卓越研究中心臺大醫學卓越研究中心基因體醫學組基因體醫學組基因體醫學組基因體醫學組

Biomedical Molecular Imaging Core Lab / NTU Research Center for Medical Excellence DGM

臺大醫學研究卓越中心臺大醫學研究卓越中心臺大醫學研究卓越中心臺大醫學研究卓越中心基因醫學組基因醫學組基因醫學組基因醫學組

NTU RCME DGM

生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室

生醫分子影像技術之新進展生醫分子影像技術之新進展生醫分子影像技術之新進展生醫分子影像技術之新進展

實驗室主持人實驗室主持人實驗室主持人實驗室主持人：：：：陳志宏陳志宏陳志宏陳志宏教授教授教授教授

Interdisciplinary MRI/MRS Lab

Dept. of Electrical Engineering, NTU


Biomedical Molecular Imaging Core Lab / NTU Research Center for Medical Excellence DGM2

Simultaneously exciting/acquiring 4

slices, shortening overall acquisition

time by a Wideband Factor of 4

Sequence 3D Gradient echo

FOV 20cmx20cmx20cm

Matrix size 256x256x256

Resolution0.78mmx0.78mm

x0.78mm

TR/TE (ms) 30/6.3

Flip angle 30

Total scan time8min12sec

(32min47sec)



生醫分子影像的優勢與發展生醫分子影像的優勢與發展生醫分子影像的優勢與發展生醫分子影像的優勢與發展

• 可以提供活體生物系統分子與遺傳功能層

次之影像與資訊。

• 人類疾病之早期正確診斷與有效治療。

• 協助基因體醫學及新藥之加速開發。

• 個人化醫學及藥物開發



The Structure of NTU Center for

Genomic Medicine



生醫分子影像之要素生醫分子影像之要素生醫分子影像之要素生醫分子影像之要素

Ref.: Philips Research, Hans Hofstraat



臺大醫學研究卓越中心臺大醫學研究卓越中心臺大醫學研究卓越中心臺大醫學研究卓越中心基因醫學組基因醫學組基因醫學組基因醫學組-生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室成員成員成員成員

Ultrasonic Molecular

Imaging Lab.

李百祺教授

Optical Molecular

Imaging Lab.

孫啟光教授

Optical Molecular

Imaging Lab.

董成淵副教授

Molecular Imaging

Processing Lab.

陳中明教授

Biomedical Probing Lab.

張富雄教授

MR Molecular Imaging Lab.

陳志宏教授

Nuclear Medicine Lab.

曾凱元主任



臺大醫學研究卓越中心臺大醫學研究卓越中心臺大醫學研究卓越中心臺大醫學研究卓越中心基因醫學組基因醫學組基因醫學組基因醫學組-生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室

生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室 //// 臺大醫學卓越研究中心臺大醫學卓越研究中心臺大醫學卓越研究中心臺大醫學卓越研究中心基因體醫學組基因體醫學組基因體醫學組基因體醫學組


生命的週期生命的週期生命的週期生命的週期

誕生誕生誕生誕生



臺大醫學研究卓越中心臺大醫學研究卓越中心臺大醫學研究卓越中心臺大醫學研究卓越中心基因醫學組基因醫學組基因醫學組基因醫學組-生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室生醫分子影像核心實驗室-

利用光學影像觀察細胞有絲分裂利用光學影像觀察細胞有絲分裂利用光學影像觀察細胞有絲分裂利用光學影像觀察細胞有絲分裂-孫啟光孫啟光孫啟光孫啟光教授教授教授教授

Cell Mitosis inside a Wildtype Zebrafish Embryo in vivo

THG + SHG

Reference: Sun, et al., J. Structural Biology 147:19 (2004).





發育發育發育發育




光學影像應用於基因表現之觀測光學影像應用於基因表現之觀測光學影像應用於基因表現之觀測光學影像應用於基因表現之觀測-孫啟光孫啟光孫啟光孫啟光教授教授教授教授

• Morphant technology research

– Block mRNA

– Identify gene function

– Potential therapeutics

• Wild type

– Parallel axons

– perpendicular to neural tube

• Morphant type

– no axons 24hpf 240µmX240µm

depth: 151µm

24hpf 240µmX240µm

depth: 132µm

Wild type

Morphant type

(ARNT2A)

This work is in collaboration with Prof. C.-H.

Hu’s Labs




光學影像應用於心臟發育之觀測光學影像應用於心臟發育之觀測光學影像應用於心臟發育之觀測光學影像應用於心臟發育之觀測-孫啟光孫啟光孫啟光孫啟光教授教授教授教授

Red: HcRed (myocardium)

Green: SHG (muscle)

Yellow: THG (RBC and others)

3D image Zebrafish heart

Image size:240μm×240μm×120μmThis work is in collaboration with Dr. H.-J. Tsai’s Lab

Reference: Optics Letters 31 (7), pp. 930-932 (2006).

Left :ventricle Right: atrium

Molecular imaging of hemoglobin using THG !

SHG: cardiac muscle

THG3D image Zebrafish heart

Image size:240μm×240μm

81hpf





發育發育發育發育疾病疾病疾病疾病




光學影像應用於活體內肺癌細胞光學影像應用於活體內肺癌細胞光學影像應用於活體內肺癌細胞光學影像應用於活體內肺癌細胞(GFP A4) 與白血球互動與白血球互動與白血球互動與白血球互動

顯微造影視窗顯微造影視窗顯微造影視窗顯微造影視窗

白血球在正常老鼠內移動現象白血球在正常老鼠內移動現象白血球在正常老鼠內移動現象白血球在正常老鼠內移動現象

白血球聚集在肺癌細胞白血球聚集在肺癌細胞白血球聚集在肺癌細胞白血球聚集在肺癌細胞(GFP A4)

血管壁旁現象血管壁旁現象血管壁旁現象血管壁旁現象

30 µµµµm

白血球白血球白血球白血球白血球白血球白血球白血球肺癌細胞肺癌細胞肺癌細胞肺癌細胞肺癌細胞肺癌細胞肺癌細胞肺癌細胞




磁振造影應用於口腔癌動物模式之觀測磁振造影應用於口腔癌動物模式之觀測磁振造影應用於口腔癌動物模式之觀測磁振造影應用於口腔癌動物模式之觀測

B

CC

AA

B

Before

Injection

Post

24 H

Post

48 H

Ref: Nanotechnology, 2006.




國際期刊發表國際期刊發表國際期刊發表國際期刊發表

• 2007-2008共發表共發表共發表共發表86篇國際期刊論文篇國際期刊論文篇國際期刊論文篇國際期刊論文，，，，其中於所屬科學領域排名其中於所屬科學領域排名其中於所屬科學領域排名其中於所屬科學領域排名

前前前前15%共共共共46篇篇篇篇，，，，佔所有期刊論文的佔所有期刊論文的佔所有期刊論文的佔所有期刊論文的53%

• 於磁振造影之相關應用所發表之高影響指數於磁振造影之相關應用所發表之高影響指數於磁振造影之相關應用所發表之高影響指數於磁振造影之相關應用所發表之高影響指數(Impact Factor>5)

之國際期刊共有之國際期刊共有之國際期刊共有之國際期刊共有11篇篇篇篇，，，，光學生醫分子影像則有光學生醫分子影像則有光學生醫分子影像則有光學生醫分子影像則有8篇著作被選為篇著作被選為篇著作被選為篇著作被選為期期期期

刊封面刊封面刊封面刊封面

• 核心實驗室的卓越研究亦被國際知名相關科學雜誌報導核心實驗室的卓越研究亦被國際知名相關科學雜誌報導核心實驗室的卓越研究亦被國際知名相關科學雜誌報導核心實驗室的卓越研究亦被國際知名相關科學雜誌報導 (Nature

Photonics)，，，，且被選為期刊當期之且被選為期刊當期之且被選為期刊當期之且被選為期刊當期之Hot Article

• 針對新穎奈米藥物於磁振造影之應用刊登於針對新穎奈米藥物於磁振造影之應用刊登於針對新穎奈米藥物於磁振造影之應用刊登於針對新穎奈米藥物於磁振造影之應用刊登於2007美國化學會誌美國化學會誌美國化學會誌美國化學會誌

(J. Am. Chem. Soc)；；；；於一年多期間被引用次數以達於一年多期間被引用次數以達於一年多期間被引用次數以達於一年多期間被引用次數以達17次次次次




• Issue Cover:




生醫分子影像的目標生醫分子影像的目標生醫分子影像的目標生醫分子影像的目標

• 針對病患之醫護照料，生醫分子影像可推動下列

發展：

–個人化藥物與醫護照料

–在健康照護上提供更多相關醫療資訊

–減少病患於治療期間之併發症的發生

–對於疾病的給藥及治療效果有更加深入的瞭解




生醫分子影像於社會經濟學上的優勢生醫分子影像於社會經濟學上的優勢生醫分子影像於社會經濟學上的優勢生醫分子影像於社會經濟學上的優勢

–減少藥物開發的時程

–針對長期照護之病患時間的縮減




生醫分子影像對於醫療產業之發展生醫分子影像對於醫療產業之發展生醫分子影像對於醫療產業之發展生醫分子影像對於醫療產業之發展

–對於創新藥物與技術提供完整的研究發展

–針對醫療照護提供人性化之技術，並提供適性

化的醫療產業



生醫分子影像生醫分子影像生醫分子影像生醫分子影像

個人化醫學

人類疾病

早期正確診斷、

有效治療



臺大醫學院

陳定信院士

臺大醫學院

楊泮池院長

Special Acknowledgment



台大醉月湖台大醉月湖台大醉月湖台大醉月湖Drunk Moon Lake,

National Taiwan University

Thank You for Your Attention

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