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多模式动物活体成像系统的起源与发展

发布日期:2021-12-28 发布人员: 浏览次数:47

多模式动物活体成像系统是一种用于化学、生物学领域的医学科研仪器,于2016年01月25日启用。

多模式动物活体成像系统主要功能及特色

1.荧光成像:通过稳定表达荧光蛋白进行细胞的荧光成像,或通过荧光探针标记细胞、分子和材料等进行荧光成像。

2.生物发光成像:通过稳定表达荧光素酶,对发光底物产生酶促反应,形成发光。

3.X光成像:通过X射线对不同组织的穿透率不同,形成造影。

集荧光成像、生物发光成像、X光成像和白光成像于一体的多模式成像系统。

可叠加成像。

多模式动物活体成像系统,活体动物体内光学成像主要采用生物发光与荧光两种技术。生物发光是用荧光素酶基因标记细胞或DNA,而荧光技术则采用荧光报告基团(GFP、RFP, Cy5及Cy7等)进行标记。

该技术最初是由美国斯坦福大学的科学家采用了世界上最 优 秀的高性能CCD研发与生产制造商最 新研发的背部薄化、背照射冷CCD,配合密闭性非常好的暗箱,使得直接监控活体生物体内的细胞活动和基因行为成为现实。科学家借此可以观测活体动物体内肿瘤的生长及转移、感染性疾病发展过程、特定基因的表达等生物学过程。

所以说该技术是伴随着背部薄化、背照射冷CCD的产生而产生,并随着该CCD技术的发展而发展。由于具有更高量子效率CCD的问世,使活体动物体内光学成像技术具有越来越高的灵敏度,对肿瘤微小转移灶的检测灵敏度极高。

在多模式动物活体成像系统技术诞生后的10几年间,科学家借此取得了大量的科学成果,发表了几千篇文献资料,大部分都是应用以背部薄化、背照射冷CCD为核心部件的成像系统而得出的。活体动物光学成像技术的应用史,就是生物学家应用背部薄化、背照射冷CCD进行生物微弱发光检测的应用史。没有背部薄化、背照射冷CCD,就没有活体动物光学成像技术的诞生和发展。

背部薄化、背照射冷CCD之所以促进活体动物光学成像技术的发展,主要是由于超低温的CCD芯片,CCD镜头温度越低,噪音越小,信噪比越好,灵敏度越高。正是由于背部薄化、背照射冷CCD对动物微弱发光的极高的灵敏度,才使得该项技术得到广泛的应用。由于卓 越的背照射冷CCD技术的问世,科学家利用此技术进行了大量的研究,才使近年来产生了大量的高水平的应用活体成像技术进行肿瘤学、基因治 疗、流行病学等研究的文献,极大的促进了生物医学在分子成像方面的发展。


多模式动物活体成像系统的背景

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