碳13二氧化碳是一种特殊的二氧化碳同位素，在医学检测、环境检测及科研领域等都有着非常广泛的用途，本次就说一下碳13二氧化碳在医学领域的用途及最新研究进展。

 

一、核心医学用途​

（一）幽门螺杆菌感染诊断（临床成熟应用）​

1.检测原理与流程​

通过口服 ¹³C 标记的尿素试剂，在胃里的幽门螺杆菌会生产出尿素酶，他会将其分解为氨和 ¹³CO₂。碳13二氧化碳会通过血液循环进入肺部，再利用呼气排出，之后用质谱仪可以检测呼气中 ¹³CO₂/¹²CO₂的浓度比（DOB值），就能判断是否出现感染的情况。

结果分析：DOB≥4是阳性（现症感染），小于4是阴性；而在2~6区间的结果需要进行复查。

 

2.临床优势与适用场景

① 安全性：碳13二氧化碳作为无放射性的稳定同位素，不同于碳14呼气试验的辐射为，能够在孕妇、儿童等群体中使用。

② 准确性：准确率极高，可达95%以上，是幽门螺杆菌现症感染的首选无创检测法，一般也用于治疗结束后的一些根除效果评估。​

③ 筛查价值：可以通过检测感染的状态来对胃癌的风险性进行评估，通常用于消化性溃疡、萎缩性胃炎、胃癌家族史等高危人群的疾病筛查。

3.最新应用扩展​

通过不断地研发临床检测，在2025年对于免疫性血小板减少症、不明原因缺铁性贫血及维生素B₁₂缺乏患者的病因排查等问题也得到了临床应用，主要由于幽门螺杆菌的感染有可能会干扰造血功能。​

 

（二）代谢研究示踪剂​

碳13二氧化碳在帮助糖尿病症状患者、肥胖患者的代谢疾病方面的应用也非常普遍，主要是作为稳定示踪剂使用，通过追踪脂肪、蛋白质的代谢路径，再利用质谱或核磁共振（NMR）定量来分析¹³CO₂标记产物。​

 

（三）医疗激光辅助​

同样在医疗激光领域也有不少的辅助作用，比如高纯度的碳13二氧化碳可以用于腹腔镜微创手术的激光设备，对于组织精准切割和凝固有特别大的帮助，能够明显减少手术过程中的一些损问题。​

二、2024-2025年最新研究进展​

（一）超极化¹³C技术：神经代谢诊断突破​

1.技术革新与原理​

通过超极化处理并增强¹³C的核磁共振信号，能够实时追踪它在体内的代谢过程，覆盖更广的代谢链，而且没有辐射。当下美国的FDA已经批准(1-¹³C)-丙酮酸进入临床试验。​

 

2.疾病诊断应用​

脑胶质瘤：7T高场强的MRI通过结合超极化¹³C-MRS技术，能够区分肿瘤的良性恶性以及浸润范围，准确率较传统影像提升了37%。​

神经退行性疾病：在阿尔茨海默病模型中，可以通过¹³CO₂的代谢产物追踪到脑内葡萄糖的利用异常，可以为早期诊断提供新的标志物。​

脑卒中：能够实时监测缺血脑组织中乳酸的代谢变化，在治疗溶栓时提供更合适的选择。​

 

（二）肿瘤与心脏代谢成像新场景​

1.肿瘤精准诊断​

中核海得威与华西医院在2024年合作开发了超极化¹³C创新药物，在前列腺癌、乳腺癌中实现了肿瘤分期与疗效评估的一体化：通过¹³CO₂的相关代谢产物分布，来判断抗癌药物是否有效抑制了肿瘤代谢活性，缩短疗效观察周期至2周（传统需6-8周）。​

 

2.心脏代谢评估​

超极化¹³C技术还可以检测心肌缺血后的能量代谢重构，对于早期心肌损伤的识别，为冠心病风险分层提供了量化指标。​

 

（三）技术研发突破​

1.检测设备升级​

2025年推出的便携式¹³CO₂呼气检测仪，体积缩小了60%，检测时间从30分钟缩短至15分钟，通常适用于基层医疗机构筛查。

 

2.探针开发进展​

新型的¹³C标记探针（如¹³C-谷氨酸）进入临床前研究，能够特异性追踪肿瘤氨基酸的代谢，进一步提升诊断的特异性。​

三、研究挑战与未来方向​

当下由于缺乏多元化超极化的¹³C探针，而现有探针仅能覆盖糖代谢路径；超极化设备成本非常高，限制了它的普及。​

发展方向：​

1.开发针对氨基酸、脂质代谢的专用探针；​

2.与AI结合优化¹³CO₂信号解析算法；​

3.推动15T超高场强MRI与超极化技术的临床整合。

 

碳13二氧化碳在医学检测领域是不可或缺的一部分，在未来将会有更加广泛的用途及应用，天津尚澜气体能够为您提供纯度99.9以上的碳13二氧化碳，物美价廉，性价比极高。