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多模式动物活体成像系统成像原理

发布日期:2022-01-20 发布人员: 浏览次数:43

多模式动物活体成像系统主要采用生物发光(bioluminescence)与荧光(fluorescence)两种技术。生物发光是用荧光素酶(Luciferase)基因标记细胞或DNA,而荧光技术则采用荧光报告基团(GFP、RFP, Cyt及dyes等)进行标记。利用一套非常灵敏的光学检测仪器,让研究人员能够直接监控活体生物体内的细胞活动和基因行为。通过这个系统,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。

多模式动物活体成像系统成像的原理与系统构成:

1.光学原理

➢光在哺乳动物组织内传播时会被散射和吸收,光子遇到细胞膜和细胞质时会发生折射现象,而且不同类型的细胞和组织吸收光子的特性并不一样。在偏红光区域,大量的光可以穿过组织和皮肤而被检测到。利用灵敏的活体成像系统最少可以看到皮下的

500个细胞,当然,由于发光源在老鼠体内深度的不同可看到的最少细胞数是不同的。在相同的深度情况下,检测到的发光强度和细胞的数量具有非常好的线性关系。可见光体内成像技术的基本原理在于光可以穿透实验动物的组织并且可由仪器量化检

测到的光强度,同时反映出细胞的数量。

2.荧光成像

➢荧光发光是通过激发光激发荧光基团到达高能量状态,而后产生 发射光。常用的有绿色荧光蛋白(GFP)、红色荧光蛋白DsRed及Cy5及Cy7等其它荧光报告基团,标记方法与体外荧光成像相似。

➢和生物发光在动物体内的穿透性相似,红光的穿透性在体内比蓝绿光的穿透性要好得多,近红外荧光为观测生理指标的最 佳选择。

3.生物化学发光成像

光源:萤火虫荧光素酶( luciferase)

4.荧光素酶的表达

多模式动物活体成像系统成像优点

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