【摘要】 小动物活体成像技术广泛应用于包括癌症、炎症、免疫疾病、神经疾病、心血管疾病、代谢疾病、新药研发等各个研究领域。

1概述

‍小动物活体成像技术因具有直接观测、可同时观测多个实验动物，对同一个研究个体可进行长时间反复跟踪成像又不需杀死动物等优点，故被广泛应用于生命科学研究领域。目前，小动物活体成像主要采用生物发光和荧光两种技术。

 

2原理

生物发光通过转基因技术，将荧光素酶基因标记受体细胞或DNA，利用其产生的蛋白酶与相应的底物发生生化反应，在生物体内产生光信号(自发光，其信号的发射不需要外部光源激发)。

 

（生物发光技术原理）

荧光技术采用荧光报告基因( GFP、RFP)或荧光染料进行标记，利用报告基因产生荧光蛋白或染料产生的荧光，在生物体内形成光源(需要外部能量激发)。



（荧光技术原理）

 

名称

优点

缺点

 

生物发光

①极高灵敏度;②低背景;③方便、成本低。

①标记手段和标记物单一;②低空间分辨率;③作用时间短。

 

   荧光技术

①高灵敏度;②标记物选择多，标记方式更灵活;③方便、成本低。

①相对低空间分辨率;②荧光染料可能有毒性。

 

3应用

小动物活体成像技术广泛应用于包括癌症、炎症、免疫疾病、神经疾病、心血管疾病、代谢疾病、新药研发等各个研究领域。

 

（肺癌转移模型）（炎症小鼠模型检测）

 

举例：

1.不同治疗方案对小鼠结肠癌腹腔转移模型的效果比较

2.皮肤移植（干细胞治疗）领域的应用

 

（表皮移植4天后，IVScope 8500成像，曝光时间5min）

 

3.肺肿瘤研究领域的应用 

4周龄雌性Nod/Scid免疫缺陷小鼠，尾静脉注射A549肺癌细胞，5周后用IVScope 8200系统检测，检测前10min腹腔注射底物荧光素，并注射4%水合氯醛麻醉。

 

（曝光5min）                 （曝光5min） 

 

4.不同部位肿瘤模型鉴定

  

生物发光成像（脏器）

   

生物发光成像（颅内）生物发光成像（皮下）

 

5.荧光标记物示踪（Ex735/Em810荧光通道）

DiR染料标记293细胞，尾静脉注射后拍摄（左右二列间隔半小时拍摄；第一行均为对照组，第二行均为实验组）

实验组解剖后拍摄（肝脏、肺、脾脏有明显信号）

 

6.视神经损伤模型鉴定

 

（左对照组；右实验组） （左对照组；右实验组）


7.肿瘤模型构建（生物发光）


8.脑胶质瘤模型的鉴定

（左对照组；右实验组）