浅谈分子影像学
医学影像学中的分子影像技术研究
医学影像学中的分子影像技术研究医学影像学作为一门重要的临床诊断学科，其研究重点一直在提高影像的分辨率和解析度，以期更准确地反映人体内部的病变情况。
然而，传统的医学影像学无法满足对人体内分子和细胞水平的深入观察和研究需求，这就需要借助分子影像技术的发展，来满足对人体内部最基本、最微观、最重要的生物学分子和生物过程的直接、非侵入式、实时观察与研究。
分子影像技术的研究首先需要理解生物分子的特性，比如分子的浓度、分布、动态变化、相互作用等，这都需要考虑分子基本的物理化学性质。
因此，分子影像技术的研究需要在物理学、化学、生物学等多学科交叉与合作的基础上，通过物理手段、化学标记和探针技术等手段实现对分子的成像研究。
随着生物医学和生物技术的迅猛发展，分子影像技术已经成为医学影像学领域中最具有前景和潜力的新发展方向之一，其发展可以进一步拓展我们对人体疾病的认知和治疗，同时也可以促进人体内分子的研究和药物设计的研究。
实践中，分子影像技术主要有以下几种手段：1.放射性标记技术放射性标记技术利用放射性同位素标记生物分子，通过探测放射性核素的辐射信号实现成像。
常用的放射性标记生物分子有FDG、FET等。
放射性标记技术可以实现在生物分子水平上对生物分子行为的精细监测，对研究和治疗诸多疾病都有很大的帮助。
2.光学标记技术光学标记技术通过将荧光染料、荧光蛋白等光学标记物标记在需要研究的生物分子上，通过成像系统拍摄荧光显微图像，反映生物分子的含量、分布和动态变化等信息。
这种技术特别适用于研究细胞内的分子轨迹、细胞信号传递、细胞分裂以及肿瘤诊断和评估等方面。
3.声学标记技术声学标记技术通过将微泡、纳米粒子等标记物标记在需要研究的生物分子上，通过超声成像系统对声学信号进行检测和分析，反映生物分子的含量、分布和动态变化等信息。
随着纳米技术的不断进步和发展，声学标记技术越来越得到重视，可以优化医学治疗的效果，如通过纳米药物送药等。
以上三种分子影像技术各自有其独特的优势和局限性，在不同的研究领域中都有广泛的应用。
核医学分子影像学
核医学分子影像学是一门高度综合的医学领域，它利用放射性核素和分子成像技术，对生物体内复杂的生理、病理过程进行精确、实时的观察，为疾病的诊断、治疗和预防提供重要的科学依据。
核医学分子影像学具有以下几个关键特点：精确性：核医学分子影像技术，如正电子发射断层扫描（PET）和单光子发射断层扫描（SPECT），能够提供高分辨率的图像，展示生物体内分子水平的动态变化。
这种精确性使得核医学在许多领域，如肿瘤学、心血管学、神经科学等，具有广泛的应用前景。
多维成像：核医学技术不仅可以提供二维的解剖图像，还可以通过示踪技术获得三维的生理、病理信息。
这种多维成像能力使得医生能够更全面地了解疾病的状况。
实时监测：核医学分子影像技术具有很高的时间分辨率，能够实时观察到体内病变或生理过程的动态变化。
这对于早期诊断、评估治疗效果以及监测疾病进程具有重要意义。
灵活的示踪剂设计：核医学为研究体内生物大分子的功能、代谢和病理过程提供了独特的工具。
通过设计不同类型的示踪剂，可以追踪不同的生物分子和细胞类型。
然而，核医学分子影像学也面临一些挑战，如放射性核素的潜在危害、设备成本高昂、技术复杂等。
此外，核医学分子影像学的研究和应用需要多学科的合作，包括放射化学、生物工程、临床医学等。
未来，随着科技的发展，核医学分子影像学有望在以下几个方面取得重要突破：提高图像质量，包括分辨率和灵敏度；开发新的示踪剂，以适应更多类型的生物分子和细胞研究；提高设备便携性和可移动性，以适应临床的需求；进一步发展数字影像处理技术，提高图像解读的准确性和可靠性。
总之，核医学分子影像学是一个充满挑战和机遇的领域。
通过不断的研究和发展，核医学有望为医学领域的进步做出重要贡献，为人类健康事业带来更多的希望和福祉。
生物医学中的分子影像学技术
生物医学中的分子影像学技术随着科技和医学的发展，人们对于疾病的理解和诊疗方法也有了很大的改变。
特别是在医学影像学这个领域，分子影像技术的应用越来越广泛。
分子影像技术是一种以细胞、分子水平为基础的医学影像学方法，可以在他人无法达到的高度，对疾病、器官及生物体的各种类型进行可视化观察和诊断。
在本文中，我们将探讨生物医学中的分子影像学技术。
一、背景随着生物医学的快速发展，新型分子影像技术的出现在生物医学研究中发挥着越来越重要的作用。
分子影像技术利用分子标记的方法，对分子在生物体内的分布、代谢、机能和分子与分子之间的相互作用等信息进行观察和研究。
这项技术可以提供更详尽和准确的结构功能解析信息，有助于医学家对疾病的诊断和理解。
二、技术类型1. PETPET(正电子发射断层扫描)技术被用于红细胞代谢活动的可视化，通过丰富的生物标记方法，可以用于以糖代谢为基础治疗癌症的方法，还可以将药物的活性与它们在活体组织中的分布联系起来。
2. SPECTSPECT(单光子发射计算机断层扫描)技术主要用于心血管患者的检查，通过向体内注射放射性同位素分子，然后观察其在心血管系统中的分布和血流动力学。
3. MRIMRI(磁共振成像)技术是被广泛应用于临床医学的一种高精度成像方法。
MRI能够拍摄出连续多张图像，对复杂器官的观察具有很大的实用价值，如对中枢神经系统的分析和评估。
4. CTCT(计算机断层扫描)技术通过一系列图像进行多层次扫描。
这种方法能够提供胸部和腰部的荧光染料扫描，并使用不同的波长进行检测。
5.光学影像学技术光学影像学技术因能够便捷、灵活、成本更低而获得良好的应用。
光学成像方法对多种蛋白、DNA和小分子药物进行定量和定位，由此可以进行细胞和生物体的信号传递。
三、临床应用1.神经科学神经科学是由神经元（神经系统的基本单元）控制的体系，神经科学涉及到人的认知活动、思维、感知、学习等复杂过程，这些过程也涉及到神经元间的信号传导，而分子影像技术能够提供准确的信号传导信息，可以为神经科学研究提供有力的支持。
分子影像学在诊断中的应用
分子影像学在诊断中的应用分子影像学是一门新兴的医学领域，它迅速发展并在诊断中扮演越来越重要的角色。
分子影像学是一种非侵入性的方法，通过利用放射性同位素或其他标记技术，观察和测量生物分子在体内的分布和转化情况，从而获得生物过程的全面信息。
本文将探讨分子影像学在诊断中的应用。
1. 分子影像学的原理与技术分子影像学使用核素、放射性荧光剂、磁性共振等标记分子技术，基于分子水平的信息，通过探测分子的分布、代谢和功能等方面的信息，提供对分子水平的全面描述。
核素成像是分子影像学常用的一种方法。
核素成像使用大量的放射性核素标记分子，将分子注射到人体内，观察它在体内的分布、代谢和转化过程。
同时，核素成像不依赖于特殊的生物学过程，可对人体各种组织和器官进行精确定位和描述。
2. 分子影像学在肿瘤诊断和治疗中的应用分子影像学在肿瘤的诊断和治疗方面有着广泛的应用。
例如，肿瘤细胞对葡萄糖的吸收率相对正常细胞要高，因此，使用标注的葡萄糖分子可用于生物体内的肿瘤诊断。
在治疗方面，分子影像学可以用于了解肿瘤的生理变化，这对于选择合适的化疗方法和观察治疗效果非常重要。
在肿瘤治疗的过程中，分子影像学还可以用于评价药物的作用和副作用，以及预测治疗的最终效果等。
3. 分子影像学在神经科学中的应用分子影像学在神经科学领域的应用也受到了广泛关注。
例如，通过标签将荧光分子标记到神经元中，可以观察到它们的活动，从而了解神经元之间的联系和神经递质的转移过程等等。
此外，分子影像学还可以用于了解神经系统中神经元的分化、迁移和定位等，这对于研究神经系统的发育和疾病机理也非常重要。
4. 分子影像学在心血管疾病中的应用分子影像学也是在心血管疾病领域中经常使用的一种方法。
心血管疾病是一种普遍的疾病，但是诊断和治疗非常困难。
分子影像学是解决这个问题的有效方法之一。
例如，使用分子影像技术可以准确地检测出心肌缺血、缺氧和梗塞等症状，同时还可以确定特定的细胞和组织区域是否存在炎症或其他异常变化。
分子影像学 学科
分子影像学学科
分子影像学：
1、定义：
分子影像学是一门交叉学科，其目的在于研究和发展用于检测、定位
和显示生物分子的技术。
该领域的学习跨越生物、化学和工程领域，
同时具有理论和应用双重研究特点。
它的研究原理和技术，充分利用
各种物理、化学和生物学手段来收集、处理和分析信息，以发现、描绘、再现和表征化合物和其他生物分子。
2、发展：
分子影像学始于20世纪70年代，最早是用来研究细胞内元素分布的。
随着技术的发展，现在它被广泛用于研究和观察非常微小的细胞结构
和分子，比如核酸、蛋白质和激素等，以了解它们在生物体内的作用
机制及细胞过程。
通过分子影像学，现在可以直接观察和定位分子在
细胞内的空间位置，从而深入到细胞学研究的新领域，建立一个探索
未知领域的新技术。
3、应用：
分子影像学在研究发育生物学、神经解剖学、淋巴管发育、活性氧物
质等领域中发挥着重要作用。
它还能够帮助观察普遍存在于细胞内但
十分微小的微生物。
此外，分子影像学研究也可以用于药物研发，了
解药物如何影响细胞内激素、蛋白质和酶的变化，以及它们的最终结果，这些研究将有助于改善药物的效率，减少药物带来的副作用。
4、未来：
分子影像学是不断发展的学科，整个领域的发展体现在技术的改进、新的成像技术、数据分析方法的优化、成像技术数据和模式的应用等方面。
未来，分子影像学可以为药物研发、发现和开发提供有价值的见解，为生物学领域的进一步发展提供新的途径，并引发新的研究课题。
它具有极大的潜在市场前景，发展的空间是无限的。
分子影像学
分子影像学发展前景一、前言：分子影像学，源于细胞生物学、分子生物学和影像技术学的结合，所涉及的领域大大超越传统临床知识结构下的影像学，而它除了被应用在癌症临床诊断和分期治疗中，更将对上游制药企业的新药研发产生革命性改变。
二、概述分子影像学的定义：分子影像学(molecularimaging)是运用影像学手段显示组织水平、细胞和亚细胞水平的特定分子,反映活体状态下分子水平变化,对其生物学行为在影像方面进行定性和定量研究的科学。
因此,分子影像学是将分子生物学技术和现代医学影像学相结合而产生的一门新兴的边缘学科"经典的影像诊断(CT、MRI等)主要显示的是一些分子改变的终效应,具有解剖学改变的疾病;而分子影像学通过发展新的工具、试剂及方法,探查疾病过程中细胞和分子水平的异常,在尚无解剖改变的疾病前检出异常,为探索疾病的发生、发展和转归,评价药物的疗效,为分子水平疾病的治疗开启了一片崭新的天地。
分子影像学的基本原理：分子影像学通过把分子和细胞生物学探针与现代仪器结合（PET、PET/CT），运用分子探针技术对活体生物和人体内的分子和细胞事件进行实时和非侵入式的成像技术。
即把放射性核素标记的分子探针注入人体内，使它在体内正常运转和吸收参与体内各种各样的生理活动。
运用外置影像设备检测分子探针的活动情况，并将其检测到的信号放大成影像图，是能在体外观察到人体内的细胞、分子的活动情况，了解其发生病变的早期迹象。
其解决了晚发现难治疗的问题。
三、分子影像学的发展及临床应用（一）分子影像学的3个主要的阵营:（1）经典医学影像学:以X线、CT、MRI、超声成像等为主,显示人体解剖结构和生理功能;（2）以介入放射学为主体的治疗学阵营（3）分子影像学:以MRI、PET、光学成像及小动物成像设备等为主,可用于分子水平成像"三者是紧密联系的一个整体,相互印证,相互协作"以介入放射学为依托,使目的基因能更准确到达靶位,通过分子成像设备又可直接显示治疗效果和基因表达（二）分子影像学的应用目前为止，分子影像学主要应用在基础研究领域，受到科学本身发展水平和法律法规的限制，临床前实验很少开展。
生物医学中的分子影像技术
生物医学中的分子影像技术随着科学技术的不断发展，分子影像技术逐渐成为生物医学领域中不可或缺的重要手段。
分子影像技术通过显像分子及其分布，为科学家们研究生物体内的分子过程提供了极为有力的工具。
I. 分子影像技术的背景在很长的历史时期内，人们仅能通过肉眼观察细胞质、细胞核等。
而在上个世纪70年代，随着计算机技术和成像技术的快速发展，X射线荧光、核磁共振、正电子发射和拉曼光谱等不同的分子影像学技术逐渐成熟，投入使用。
这些技术使得科学家们能够直接观察到分子级别的生物过程，这对于深入研究细胞进程、诊断疾病以及开发新药物等方面产生了革命性的影响。
II. 分子影像技术的优势1. 非侵入性：传统的基于活体动物的研究方法需要侵入性的操作，这些操作会影响实验结果的可靠性。
而分子影像技术则通过只需对动物进行注射、吸入等非侵入性操作，实现了对动物进程的便捷观测。
2. 准确性：除了较高的可靠性，分子影像技术还能够在细胞或者组织水平进行三维或四维的成像，能够准确表现细胞的分子及其分布信息。
3. 实时性：分子影像技术在动态过程的研究上，尤其突出。
随着技术的发展，透视技术、CT技术在实时性上都有了很大的提高。
III. 分子影像技术在生物医学中的应用1. 分子影像技术在疾病诊断中的应用分子影像技术是医学中疾病诊断的重要手段之一。
它通过对分子的成像，能够展现出分子分布在体内的情况，从而为疾病的早期发现和预防提供了可靠的科学依据。
例如，PET技术在临床实践中广泛应用于肿瘤诊断、心脏疾病和神经系统疾病的评估等诊断方面。
2. 分子影像技术在药品开发中的应用分子影像技术也是现代药物研发过程中必不可少的工具。
在新药物的研究过程中，科学家们可以在肿瘤细胞中使用分子影像技术，检测药物在体内的扩散、分布、消失和代谢等信息，评价药效、毒性和药代动力学等信息。
在药物研发过程中，分子影像技术甚至可以直接运用于小鼠等小型动物的新药筛选和预测。
3. 分子影像技术在动物研究中的应用分子影像技术不仅限于医学领域，还广泛应用于其他生命科学领域。
分子影像学可在
分子影像学可在分子影像学可在医学诊断中的应用分子影像学是一门通过利用分子标记物来研究生物分子结构和功能的学科。
在医学诊断领域，分子影像学发挥着越来越重要的作用，可以帮助医生更准确地诊断疾病、指导治疗方案的制定，同时也为疾病的预防和监测提供了新的可能性。
本文将探讨分子影像学在医学诊断中的应用。
一、分子影像学在癌症诊断中的应用癌症是一种常见的严重疾病，早期发现和准确定位病变对于治疗的成功至关重要。
传统的肿瘤检测手段如X光、CT和MRI等在一定程度上存在局限性，无法准确反映病灶的生物学性质。
而分子影像学技术的出现填补了这一空白，通过注射携带特定荧光分子的显影剂，可以在组织水平监测、定位癌细胞。
该技术还能够实现对肿瘤的代谢活性、生长动力学、血管生成情况等多方面信息的采集，为临床医生提供更准确、个性化的治疗方案。
二、分子影像学在心血管疾病诊断中的应用心血管疾病是造成全球死亡率居高不下的常见疾病之一，及时确诊和有效治疗对预防心血管事件至关重要。
传统的心血管疾病诊断方法如心电图、超声心动图等对于冠心病、心肌梗死等有一定的局限性。
而有关心肌细胞、血管内皮细胞、免疫细胞等生物标记分子的信息，通过核素显像、PET-CT等分子影像学技术进行多模态融合可以为临床医生提供更加立体、全方位的心血管健康信息，帮助早期发现病变、评估治疗效果、指导治疗方案。
三、分子影像学在神经系统疾病诊断中的应用神经系统疾病是危害健康的严重疾病，如帕金森病、阿尔茨海默病等，传统的神经系统疾病诊断依赖于病史、体格检查和脑影像，存在一定的主观性和局限性。
而分子影像学技术的发展为神经系统疾病的早期诊断和个性化治疗提供了新的途径。
通过追踪神经元损伤、蛋白聚集、神经递质异常等生物标记物的信号，可以实现对神经系统疾病的及早诊断、病情进展的监测以及药物疗效的评估等多方面功能。
结语分子影像学技术的不断完善和发展为医学诊断提供了更全面、准确的信息，有望成为未来医疗健康领域的重要支柱之一。
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2008 年 23 * 9 期 Vol.23 No.9II^BZHZEIIHHaEQaSS中©篆疔使各 [缠合]浅谈分子影像学毛翠平(浙江大学医学院附属第二医院放射科，浙江杭州310009)[摘要]分子影像学是近年来兴起的涉及影像学与现代分子生物学，及其他学科的新的边缘学科。
本文针对分子影像学所需的三种探针和成像方法进行了综述。
[关键词]分子影像学;分子探针；医学成像技术[中图分类号]R445 [文献标志码]B [文章编号]1674~1633(2008)09^0064~02Devdopment of Molecular Iconography in the FutureMAO Cui-ping(Radiology Department of No. 2 Hospital affiliated to Medical College of Zhejiang University, Hangzhou Zhejiang 310009, China)Abstract: Molecular Imaging is an edge-subject that involves iconography, modem molecular biology and other subjects. TTie articlesummarises the probe and imaging technique required in molecular iconography.Key words: molecular iconogr^)hy; molecular probe; medical imaging technique分子影像学的概念由Weissieder 于2001年首先提出， 指的用影像学的方法在活体的条件下对细胞和分子水平的 变化进行定性和定量研究。
主要实现手段是核医学技术、 MRI 、超声及光学成像技术。
其成像原理是借助分子探针， 通过靶向结合或酶激活的原理及适当的扩增策略放大信号 后，高分辨力的成像系统就可以检测到相应的信号改变，从 而间接反映分子或基因的信息。
对于分子影像学,最重要的 是采用合适的探针和成像系统。
1分子彩像学常用的分子探针能和靶特异性结合的物质(如配体或抗体等)与能产生 影像学信号的扣质(如同位素、荧光素或顺磁性原子〉以特定 方法相结合而构成的一种复合物，即为分子探针。
目前对分子探针的分类并不统一。
根据所用影像学手 段的不同，这些探针可分为核医学探针、光学探针及MRI 探针。
1.1核医学分子探针核医学的分子探针是靶向探针，由产生影像信号的放 射性同位素与能和靶分子特异结合的配体组成。
由于MRI 的检测敏感性较核医学及光学成像技术低几 个数量级，因此需要大量的对比剂在靶组织内聚集及强大 的信号扩增系统。
MR 常用的分子探针有两类。
一类是以钆 为基础的顺磁性分子探针，能产生T,阳性信号对比；另一 类为利用氧化铁的超顺磁性分子探针，能产生强烈的T 2阴 性信号对比。
目前已经开发的超顺磁性探针主要包括超顺 收稿日期:2007-12-19 修回日期:2008-01-14 磁性氧化铁颗粒(SPI0)、超微型超顺磁性氧化铁颗粒(USH- 0)和单晶体氧化铁颗粒(MI0N)等。
SPI0直径40nm ~ 400nm不等，由Fe 304和Fe 203组成,外包碳氧葡聚糖，其氧化铁核 心由若干个单晶体构成。
USPI0最大直径不超过30nni 。
超 顺磁性氧化铁的颗粒大小对其进人网状内皮系统的部位有 较大影响，一般直径较大的SPI0主要为肝、脾的网状内皮 系统所摄人,而USPI0颗粒小,主要进人淋巴结组织及骨髓 组织中。
1.2光学成像的分子探针光学成像技术主要包括荧光成像及生物发光成像。
通 过探针的聚集或智能探针的激活可获得信号扩增。
绿荧光 蛋白（greenfluorescent protein, GFT 1)是突光成像技术常用的 一种标记物。
光学成像的探针大致上分为3种:①最普通 的是非特异性探针,它们多为一些小分子物质，可以穿过血 管壁而进入细胞间隙。
利用肿瘤组织的血管通透性较正常 组织高的特点进行光学成像。
这种探针成像的图像效果较 差,而且缺乏特异性。
②单克隆抗体，图像效果稍好，但亦 无特异性。
③“智能”探针，在自然状态下，它们是没有荧光 作用的,但是一旦被一些特异性的酶激活后，它们可以产生 巨大的荧光效果。
基于上述特点,这种探针获得的图像效果 好，特异性高。
1.3多模式成像的分子探针多模式成像的分子探针是分子影像学探针的新进展。
多模式成像是利用2种或2种以上医学影像学模式对同一 物体进行成像以获得补充信息，这种技术可能同时提供解[综合] 丨Si秀谈各剖、功能、代谢或分子信息。
2分子影像学常用的成像技术2.1核医学成像核医学分子成像技术包括单光子发射计算机体层显像(single photon emission computed tomography，SPECT)和正电子发射体层显像(position emission tomography,PET)。
核医学成像的灵敏度高,是目前最成熟的分子显像技术，主要应用于以下几个方面：(1)代谢显像目前研究较多的是已糖激酶和葡萄糖转运子表达显像、胆碱激酶显像、细胞增殖和内源性胸腺嘧啶激酶显像等。
2-l8F-2-脱氧-D-葡萄糖(FDG)显像是目前临床应用最广的PET显像。
⑵基因表达分子显像主要包括反义PET显像和报告基因显像。
反义PET显像是利用正电子核素标记某一特定序列的反义寡脱氧核苷酸作为PET显像剂，经体内核酸杂交与相应的靶mRNA结合，通过PET显像，显示基因异常表达组织，反映目标DNA转录情况。
反义显像是一种内源性基因表达显像,显像难度较大。
⑶受体显像研究较多的受体系统有多巴胺能神经系统、5-羟色胺能神经系统、乙酰肫碱能受体、肾上腺素能受体等。
其中研究最多的是多巴胺能神经系统随着基因组学的发展，小动物(如小鼠)在现代分子生物学实验中日趋重要,小动物PET成为分子显像的重要工具。
小动物PET目前广泛应用于生物医药研究、代谢显像、受体显像、肿瘤显像、基因表达显像等方面。
就显示体内生理代谢及分子水平的变化而言，核医学成像也许是最敏感的技术之一，但其仍存在空间分辨力较差等不足之处，有待进一步提高。
2.2磁共振成像分子水平的MR成像是建立在传统成像技术基础上, 以特殊分子作为成像对象，其根本宗旨是将非特异性物理成像转为特异性分子成像。
MR分子成像的优势在于它的高分辨力’同时可获得三维解剖结构及生理信息’这些正是核医学、光学成像的缺点。
但是MR的敏感性较低，需要通过信号扩增系统来提高其敏感性。
2.3光学成像光学成像方法较多，主要有弥散光学成像、多光子成像、活体显微镜成像、近红外线荧光成像及表面共聚焦成像等。
目前除了近红外线荧光成像、表面共聚焦和双光子成像外，其余的技术还只局限于实验研究中。
光学成像有其较突出的优点:①非离子低能量辐射。
②高敏感性。
③可进行连续、实时监测。
④价格相对较低。
⑤染料激发和信号探测模式的灵活性。
⑥无创性或微创性。
2.4超声成像超声分子影像学是近几年超声医学在分子影像学方面的研究热点，它主要是利用微泡对比剂介导来发现疾病早期的细胞和分子水平的变化。
超声分子显像具有无创性、花费低等优点，随着细胞和分子成像方法的提高，靶对比剂的精确定位,超声分子显像对于疾病的早期诊断、治疗具有非常好的前景。
3小结虽然看起来分子影像学好像是遥不可及的、无从下手的,但是它却与放射科医师的日常医疗工作密切相关，在临床工作中可以提炼出很多分子影像学范畴的问题和研究课题。
反过来,分子影像学必须要结合临床,解决临床问题才有意义。
应该看到，对于分子影像学这个新兴的学科，最主要的是多学科的合作，尤其是与生物、化学、物理、工程、计算机等相关学科的交流和合作。
比如：在分子探针的设计、制备以及表征分析中，就需要生物工程、生物化学等相关专家的密切配合。
现有的几种分子成像技术各有优缺点，因此,多种成像技术联合使用将会提供更多更全面的信息。
我们希望未来的分子成像技术能够无创、实时地监测药物代谢、酶的活动、信号转导、抗原水平及细胞增殖,并且可以阐明基于机体细胞和组织功能互相连接的物理途径和网络分子。
分子影像学是近年刚刚兴起的一门学科，它虽然在疾病的早期诊断、基因显像、药物筛选、疗效评估、血管生成及细胞凋亡等领域取得了一定的成果,但仍然存在很多挑战。
分子影像学中最重要的是开发新的探针、新的成像技术；其次是建立小动物的成像技术，为动物实验打下基础；再者就是研究高效、低毒的转染技术，使外源性报告基因有效进入体内，并保持高的活性。
相信不久的将来,分子影像学的基础研究和临床试验均将取得更大的成果。
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