一种基于芯片的微型磁共振成像（MRI）平台，配备集成前端探头，用于原位三维细胞培养监测

《IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems》：A Chip-based Miniature MRI Platform with Integrated Frontend Probe for In-Situ 3D Cell Culture Monitoring

该研究开发了一种微型MRI平台，专为在微升容量微腔体中实时、多角度观测3D细胞培养及球状切片形态。系统采用定制前端探头和专用集成电路，实现高分辨率（90×128×88 μm3）成像，为药物筛选和生物学分析提供新工具。

　　

摘要：

三维（3D）细胞培养因能够更好地模拟体外组织环境而受到关注，从而提高了药物筛选的效率。在这样的环境中追踪生物动态需要先进的监测技术。本文介绍了一种微型磁共振成像（MRI）平台，专为在微升体积的微孔中成像3D细胞培养形态而设计，实现了生物动态的实时和现场可视化。该系统使用专用MRI集成电路来激发和检测核磁共振（NMR）信号。为了适应小体积检测需求，该平台配备了一个定制的前端探头，其中包括一个微型鞍形线圈和一个PDMS模具制成的样品孔，用于原位容纳和检测微升级别的样品。我们对样品进行的概念验证实验表明，该系统的MRI图像分辨率为90×128×88 μm3，并能够对3D培养物进行连续的多视角（横向和纵向）成像，包括球形切片的可视化。这些结果凸显了该系统的适用性和在未来的生物分析和药物筛选中的潜力，为研究人员提供了推进体外研究的宝贵工具。