何为电子共振成像（ERI）？
电子顺磁共振（EPR）是当今材料表征手段之一，该技术通过检测样品中的未成对电子在磁场线圈中的跃迁所产生的顺磁图谱来研究物质结构信息和动态信息。最初这种技术主要用于研究复杂原子的电子结构、晶体结构、原子偶极矩及分子结构等问题。在随后的发展中逐渐向化学和生物学领域扩展，主要用于阐明复杂的有机化合物中的化学键和电子密度分布以及动植物中存在自由基等问题。随着医学的发展，生物组织内的氧含量被发现与诸多疾病有着直接关系，而EPR能够很好地应用于这一检测。在EPR基础上研发的电子共振成像（ERI）是一种使用特定磁场对外部注射的自旋探针进行成像的技术。这种技术使用的自旋探针往往基于一个孤电子的氮氧化物或三苯甲基类化合物，能够在生物体内因内环境的不同而发出不同的信号。因此能够用于活体实时监测生物体内的组分含量信息，诸如氧含量、氧化还原水平，pH变化，氧化应激水平等。
ERI的制造一直是一个难题，相较于传统的磁共振成像（MRI）来说，ERI需要的磁体更大，冷却技术要求难度更高，因此实现大尺度样品的成像十分困难。目前市面上的ERI设备腔体难以容纳一整只动物，因此难以实现小动物活体顺磁成像。近期Novilet公司研发的全新一代顺磁成像系统ERI TM 600成功攻克了ERI大样品活体成像的难题。将样品腔的直径扩大到了5 cm，其体积与传统顺磁共振波谱仪相当，为ERI活体成像技术扫清了障碍。
电子共振成像有何优势？
随着自旋探针的开发，现在已经有多种可用于成像的自旋探针问世，使得ERI也可用于生物成像。这种成像技术相较于荧光成像来说具有许多优势：
- 自旋探针具有高度特异性，在成像中具有很高的信噪比，不易受到生物本身的影响；
- 自旋探针代谢速度快、毒性低，对活体影响小；
- 顺磁技术成像速度快、检测精度高（可达亚微米的分辨率），具有更好的时间、空间分辨率。
电子共振成像有何应用？
- 肿瘤成像和监测
- 神经退行性疾病的诊断
- 监测缺氧和氧浓度区域及其机制
- ROS成像和氧化应激反应的研究
- 基于自旋探针的小动物成像
- 脑部病变中的氧化应激水平检测