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磁共振分子影像学发展的主要瓶颈之一在于灵敏度的限制,基于激光光泵和自旋交换技术能获得增强4~5个量级的超极化^129Xe磁共振信号,因此超极化^129Xe磁共振分子影像学相对于传统MRI在灵敏度上表现出巨大的优势.围绕提高灵敏度这一核心MRI问题及其在科学研究中的应用,该文介绍了目前基于超极化^129Xe的生物分子探针的基本结构和原理,阐述了与之相关的分子影像学方法和技术,同时评述了当前的最新研究进展和发展方向.