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上卷1

绪论1

第一章 分子成像总论3

第一节 医学影像与分子成像3

第二节 传统医学影像与影像诊断4

第三节 分子影像学概论5

第四节 分子成像的研究意义和价值22

第五节 分子影像与精准医学28

第六节 发展分子影像的重要意义32

第七节 分子影像的学习方法和人才培养34

【参考文献】34

第二章 分子成像技术的原理与应用41

第一节 光学成像41

第二节 X线与CT成像50

第三节 磁共振成像54

第四节 放射性核素成像68

第五节 超声成像74

第六节 光声成像78

第六节 小动物成像设备84

第七节 多模态成像系统89

【参考文献】96

第三章 医学分子成像——基因探针的基础理论与应用103

第一节 基因成像的基础理论与技术103

第二节 反义基因成像104

第三节 适配体基因成像114

第四节 报告基因成像121

第五节 多功能基因成像143

【参考文献】147

第四章 医学分子成像——纳米探针的基础理论151

第一节 纳米医学与分子成像151

第二节 纳米探针与化学、材料学152

第三节 纳米探针的靶向方式——主动靶向与被动靶向155

第四节 纳米探针与生物分子的偶联156

第五节 纳米探针的生物学特性（生物学分布与代谢）157

第六节 光学纳米探针158

第七节 X线吸收相关纳米探针165

第八节 磁性纳米探针167

第九节 超声纳米探针168

第十节 放射性核素探针170

第十一节 智慧型纳米探针171

第十二节 多功能纳米探针173

第十三节 医用纳米探针的常用表征方法176

【参考文献】179

第五章 分子影像与肿瘤分子分型193

第一节 分子病理概述193

第二节 分子影像与肿瘤病变的分子分型196

第三节 肿瘤在体分子分型研究中的分子探针技术203

第四节 乳腺癌的分子分型与分子影像研究进展204

第五节 肺癌的分子分型与分子影像研究进展209

第六节 脑胶质瘤的分子分型与分子影像研究进展215

第七节 前列腺癌的分子分型与分子影像研究进展222

第八节 分子影像在体肿瘤分子分型研究的展望225

【参考文献】225

第六章 分子成像靶点的选择与应用229

第一节 分子成像靶点的选取原则229

第二节 主要生物学靶向物质的分类230

第三节 分子探针与靶点结合的方法与策略233

第四节 不同类型靶点的生物学特点与靶向意义234

第五节 可用于肿瘤分子成像的靶点246

第六节 可用于炎性病变分子成像的靶点260

第七节 可用于靶向动脉粥样硬化斑块的靶点263

【参考文献】265

第七章 分子成像与靶向治疗271

第一节 分子成像与靶向治疗271

第二节 细胞示踪与细胞移植治疗的可视化273

第三节 药物的靶向原理、策略与应用282

第四节 基因治疗与分子成像294

【参考文献】308

第八章 核素分子成像探针与临床应用313

第一节 分子影像核医学的成像原理313

第二节 分子影像核医学成像的临床应用316

第三节 放射性核素正电子分子探针321

第四节 分子影像核医学未来的临床应用价值330

【参考文献】331

第九章 医学分子成像的临床转化333

第一节 医学分子成像应用现状333

第二节 医学分子成像在转化医学中的前景336

第三节 医学分子成像临床转化需要解决的问题337

第四节 医学分子成像探针审批程序338

【参考文献】339

中卷341

第十章 医学分子成像实验室常用设备与操作规程341

第一节 分子生物学实验设备简介341

第二节 分子生物学实验的安全规范350

第三节 分子生物学实验室常用技术351

第四节 化学实验室常用仪器和设备简介359

第五节 化学实验的安全规范364

【参考文献】368

第十一章 分子影像学研究与分子生物学中的原理与技术369

第一节 分子生物学与现代医学发展间的联系369

第二节 分子生物学的主要研究内容与基础理论介绍370

第三节 分子影像学的研究方法与发展方向377

第四节 分子生物学技术在分子影像发展中的重要价值和意义378

第五节 分子生物学主要实验技术与实验原理简介379

【参考文献】384

第十二章 电泳及凝胶技术在分子生物与纳米粒子分离中的应用387

第一节 电泳的基本原理387

第二节 常用电泳技术389

第三节 电泳技术在分子生物领域的应用390

第四节 电泳技术在纳米探针合成中的应用391

【参考文献】393

第十三章 基因探针与核酸分子生物实验基础397

第一节 基因技术与基因成像探针398

第二节 核酸提取技术399

第三节 cDNA文库的建立407

第四节 DNA扩增——聚合酶链式反应416

第五节 核酸含量的测定和纯度鉴定422

第六节 差异基因的检测425

【参考文献】428

第十四章 分子克隆、基因重组在基因探针设计与构建中的应用431

第一节 分子克隆431

第二节 分子克隆实验的常用工具酶433

第三节 分子克隆实验的常用载体437

第四节 核酸分子杂交与反义基因靶向441

第五节 常见报告基因的构建457

第六节 基因重组459

【参考文献】465

第十五章 基因探针构建中的质粒和载体技术469

第一节 质粒的概念和特性469

第二节 质粒的提取与纯化470

第三节 质粒的扩增477

第四节 外源基因在细胞中的表达479

第五节 载体技术及常用载体介绍492

第六节 基因转染技术及常用转染方法对比498

第七节 常用细胞转染实验方法与操作499

第八节 质粒和载体技术在基因分子成像中的应用和意义505

【参考文献】506

第十六章 其他基因技术在多功能基因探针中的应用509

第一节 噬菌体展示技术509

第二节 融合基因技术517

第三节 RNA干扰与基因治疗518

第四节 基因编辑与基因治疗520

第五节 基因突变与分子病理522

【参考文献】524

第十七章 常用医学分子成像纳米探针的制备527

第一节 钆（Gd）配合物的制备527

第二节 聚乳酸羟基乙酸的制备530

第三节 碳材料的制备531

第四节 超顺磁性氧化铁纳米探针的制备532

第五节 金纳米探针的制备533

第六节 稀土上转换材料的制备536

【参考文献】540

第十八章 分子成像研究中的蛋白质提取、修饰与分析技术545

第一节 蛋白质的分离与提纯545

第二节 蛋白质的化学修饰550

第三节 蛋白质的空间结构分析557

第四节 蛋白质相互作用565

第五节 小结569

【参考文献】569

第十九章 分子影像生物实验常用定性与定量实验571

第一节 DNA的定性与定量检测——Southern印迹杂交571

第二节 RNA的定性与定量检测——Northern印迹杂交578

第三节 蛋白质的定性与定量检测——Western印迹杂交582

第四节 实时定量PCR——基因绝对定量检测方法588

【参考文献】594

第二十章 医学分子成像相关生物实验补充597

第一节 酶联免疫吸附测定（ELISA）597

第二节 免疫共沉淀601

第三节 染色质免疫共沉淀603

第四节 免疫组化原理与步骤606

第五节 Transwell实验608

第六节 流式细胞仪原理、结构及应用609

【参考文献】613

第二十一章 医学分子成像材料制备——金纳米材料617

第一节 总述617

第二节 金纳米材料概述618

第三节 金纳米材料的制备623

第四节 金纳米颗粒表面修饰628

第五节 金纳米材料在分子影像学中的应用631

【参考文献】637

第二十二章 医学分子成像材料制备——量子点641

第一节 总述641

第二节 半导体量子点概述641

第三节 量子点的制备643

第四节 量子点的表面修饰646

第五节 量子点在医学分子影像学中的应用648

【参考文献】658

第二十三章 医学分子成像材料制备——稀土上转换发光纳米材料661

第一节 引言661

第二节 稀土上转换发光纳米材料概述661

第三节 稀土上转换发光纳米材料制备665

第四节 稀土上转换发光纳米材料表面修饰672

第五节 稀土上转换发光纳米材料在分子影像学中的应用675

【参考文献】681

第二十四章 医学分子成像材料制备——磁性纳米材料685

第一节 引言685

第二节 磁共振造影剂的分类686

第三节 磁性纳米粒子的合成690

第四节 磁性纳米粒子的表面修饰695

第五节 磁性纳米粒子的应用697

【参考文献】704

第二十五章 碳材料的制备及其在医学分子影像学中的应用709

第一节 引言709

第二节 碳材料概述709

第三节 碳材料分类709

第四节 碳材料制备710

第五节 碳材料表面功能化715

第六节 碳材料在影像学中的应用720

【参考文献】725

第二十六章 医学分子成像材料制备——超声微泡731

第一节 超声成像概述731

第二节 超声微泡概述732

第三节 超声微泡制备及检测739

第四节 超声微泡在影像学中的应用744

第五节 超声微泡在疾病治疗中的应用746

第六节 小结748

【参考文献】749

第二十七章 有机光学分子探针的制备及其在分子影像中的应用755

第一节 有机荧光分子探针的发展简史755

第二节 有机物荧光产生的基本原理755

第三节 荧光产生与有机化合物结构间的关系756

第四节 有机荧光分子探针的设计方法756

第五节 有机荧光探针的分子间信号传导机制757

第六节 荧光成像技术对荧光团的要求758

第七节 用于有机分子成像探针构建的荧光团选择759

第八节 常用有机光学分子探针荧光团简介760

【参考文献】773

第二十八章 多模态成像探针及其在生物成像中的应用777

第一节 目前的成像技术和特点777

第二节 多模态活体成像探针的类型及研究进展782

第三节 多模态活体成像探针的构建策略及应用792

【参考文献】802

第二十九章 分子影像学相关细胞培养与细胞实验技术807

第一节 动物细胞培养807

第二节 肿瘤细胞培养815

第三节 细胞活力的检测方法818

【参考文献】820

第三十章 分子影像学研究中的动物实验技术821

第一节 总述821

第二节 常用实验动物的生物学特征823

第三节 实验动物的分组、麻醉、给药及手术常用方法824

第四节 人类疾病动物模型826

【参考文献】828

下卷829

第三十一章 分子影像在未来医学影像中的作用与意义829

第一节 分子影像——21世纪的“医学影像＋”模式829

第二节 不同成像方式在当前医学影像应用中的优势与局限830

第三节 功能成像837

第四节 不同成像方式设备与分子成像842

【参考文献】852

第三十二章 医学影像学造影剂及造影增强855

第一节 临床常用对比剂855

第二节 对比剂的安全问题857

第三节 新型对比剂861

【参考文献】866

第三十三章 医学分子成像的主要研究方向869

第一节 细胞的影像学标记、示踪与应用869

第二节 新型高性能造影剂的研发871

第三节 疾病的靶向成像875

第四节 多模态成像技术878

第五节 医学分子成像诊疗一体化879

第六节 疾病的治疗效果与风险评估880

【参考文献】881

第三十四章 中枢系统疾病的传统医学影像学与分子成像887

第一节 中枢神经系统疾病的CT、MR医学影像学表现887

第二节 中枢神经系统核医学显像的临床应用901

第三节 传统医学影像在中枢神经系统疾病中的局限性902

第四节 分子影像在中枢神经系统疾病中的应用903

第五节 中枢神经系统的未来医学影像学展望926

【参考文献】927

第三十五章 胸部疾病的传统医学影像学与分子成像935

第一节 肺部病变的医学影像学表现935

第二节 肺部病变的核医学影像学表现944

第三节 传统影像学方式在胸部疾病影像诊断中的局限性945

第四节 分子影像技术在胸部疾病中的应用946

第五节 分子影像在胸部疾病中的应用展望963

【参考文献】963

第三十六章 心血管疾病的传统医学影像学与分子成像971

第一节 心血管病变的CT、MR医学影像学表现971

第二节 心血管系统病变的核医学影像学表现979

第三节 传统影像方式在心血管系统疾病诊断中的局限性983

第四节 分子影像学在心血管系统疾病中的应用983

第五节 心血管系统的未来医学影像学展望1020

【参考文献】1021

第三十七章 乳腺疾病的传统医学影像学与分子成像1027

第一节 常见乳腺疾病的医学影像学表现1027

第二节 传统影像学在乳腺系统疾病影像诊断中的局限性1032

第三节 分子影像在乳腺癌成像和治疗中的应用1033

第四节 分子影像在诊断乳腺癌分子病理分型中的应用1045

第五节 乳腺癌的未来医学影像学展望1048

【参考文献】1049

第三十八章 消化系统疾病的传统医学影像学与分子成像1053

第一节 消化系统常见疾病的医学影像学表现1053

第二节 消化系统病变的核医学影像学表现1086

第三节 传统影像学在消化系统疾病影像诊断中的局限性1088

第四节 分子影像在消化系统疾病中的应用1089

第五节 分子影像在消化系统疾病中的应用展望1109

【参考文献】1110

第三十九章 泌尿系统疾病的传统医学影像学与分子成像1117

第一节 常见泌尿系统疾病的医学影像学表现1117

第二节 泌尿系统主要疾病的核医学影像学表现1134

第三节 传统影像学在泌尿系统疾病影像诊断中的局限性1138

第四节 分子影像在泌尿系统疾病中的应用1138

第五节 分子影像在泌尿系统疾病中的应用展望1152

【参考文献】1153

第四十章 生殖系统疾病的传统医学影像学与分子成像1157

第一节 女性生殖系统疾病医学影像学表现1157

第二节 男性生殖系统疾病医学影像学表现1165

第三节 传统医学影像在生殖系统疾病中的局限性1167

第四节 分子影像在生殖系统疾病中的应用1168

第五节 生殖系统疾病的未来医学影像学展望1191

【参考文献】1192

第四十一章 骨与骨关节系统的传统医学影像学与分子成像1197

第一节 常见骨与骨关节系统疾病的CT、MR医学影像学表现1197

第二节 骨与骨关节系统主要疾病的核医学影像学表现1214

第三节 传统影像学在骨与骨关节系统疾病影像诊断中的局限性1218

第四节 分子影像在骨与骨关节系统疾病中的应用1218

第五节 骨与骨关节系统疾病的未来医学影像学展望1235

【参考文献】1235

第四十二章 血液、淋巴系统的传统医学影像学与分子成像1239

第一节 血液、淋巴系统CT、MR医学影像学表现1239

第二节 血液、淋巴系统的核医学影像学表现1243

第三节 传统影像学在血液系统疾病影像诊断中的局限性1247

第四节 分子影像在血液、淋巴系统疾病中的应用1247

第五节 血液、淋巴系统的未来医学影像学展望1264

【参考文献】1267

第四十三章 传统医学影像学与分子影像在手术导航中的应用1271

第一节 传统医学影像学在手术定位、导航中的应用1271

第二节 手术导航系统的优势及其局限性1275

第三节 分子影像在术中导航中的应用1275

第四节 分子影像在术中导航应用的展望1287

【参考文献】1292

中文索引1295