小動(dòng)物活體成像技術(shù)簡介及生物發(fā)光成像、熒光成像等實(shí)驗(yàn)操作方案

傳統(tǒng)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方法常常需要在多個(gè)時(shí)間點(diǎn)宰殺實(shí)驗(yàn)動(dòng)物以獲得數(shù)據(jù)。相比之下，小動(dòng)物活體成像技術(shù)具有直接觀測、可同時(shí)觀測多個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、對同一個(gè)研究個(gè)體可進(jìn)行長時(shí)間反復(fù)跟蹤成像又無需處死動(dòng)物等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)研究領(lǐng)域。今天小編就為大家?guī)�來有關(guān)活體成像技術(shù)知識。

小動(dòng)物活體成像技術(shù)是指應(yīng)用影像學(xué)方法，對活體狀態(tài)下的生物過程進(jìn)行組織、細(xì)胞和分子水平的定性和定量研究，其基本原理是光可以穿透實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的組織并且可由儀器量化檢測到光強(qiáng)度，同時(shí)反映出細(xì)胞的數(shù)量。常用于皮下移植瘤、原位移植瘤和尾靜脈注射轉(zhuǎn)移瘤等模型中。小動(dòng)物活體成像技術(shù)主要分為可見光成像（optical）、核素成像（PET/SPECT），核磁共振成像（MRI），計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）和超聲成像（Ultrasound）五大類，下表為這幾種技術(shù)的差異匯總。

表1常見的幾種小動(dòng)物活體成像技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)

體內(nèi)可見光成像主要包括生物發(fā)光與熒光兩種技術(shù)。前者是用熒光素酶基因標(biāo)記DNA，利用其產(chǎn)生的蛋白酶與相應(yīng)的底物熒光素(luciferin)發(fā)生生化反應(yīng)，產(chǎn)生生物體內(nèi)的光信號。后者則采用GFP、RFP等熒光報(bào)告基因和FITC、Cy5、Cy7等熒光素及量子點(diǎn)（quantumdot，QD）進(jìn)行標(biāo)記，通過激發(fā)光和發(fā)射光獲取成像。

表2生物發(fā)光與熒光成像優(yōu)缺點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)步驟：

• 用熒光素酶基因標(biāo)記腫瘤細(xì)胞等。

• 篩選陽性克隆、繪制標(biāo)記物的發(fā)光梯度曲線等。

• 選擇轉(zhuǎn)染率相對高且穩(wěn)定的一批細(xì)胞進(jìn)行體內(nèi)實(shí)驗(yàn)。

• 麻醉實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。

• 注射底物熒光素。最佳的檢測時(shí)間是在注射后10到15分鐘之間。(對于不同的動(dòng)物模型，發(fā)光動(dòng)力學(xué)過程并不完全一致，最好先進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)確定何時(shí)發(fā)光信號最強(qiáng)）

• 成像。

結(jié)果呈現(xiàn)：

• 皮下移植瘤模型：

• 原位移植瘤模型：

• 尾靜脈注射移植瘤模型：

實(shí)驗(yàn)步驟：

• 用熒光報(bào)告基團(tuán)（GFP、RFP、Cy5、Cy7等）進(jìn)行標(biāo)記（注射入小鼠體內(nèi)）。

• 小鼠經(jīng)過麻醉后放入成像暗箱平臺，照明燈拍攝第一次背景。

• 照明燈自動(dòng)關(guān)閉，動(dòng)物成像。

常用熒光染料：DIR、DID、CY5、CY5.5

結(jié)果呈現(xiàn)：

脾臟包膜肝轉(zhuǎn)移模型：

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