小動物活體成像技術(shù)簡介及生物發(fā)光成像、熒光成像等實驗操作方案

傳統(tǒng)的動物實驗方法常常需要在多個時間點宰殺實驗動物以獲得數(shù)據(jù)。相比之下，小動物活體成像技術(shù)具有直接觀測、可同時觀測多個實驗動物、對同一個研究個體可進行長時間反復(fù)跟蹤成像又無需處死動物等優(yōu)點，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)下的生物過程進行組織、細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驗動物的組織并且可由儀器量化檢測到光強度，同時反映出細胞的數(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），計算機斷層掃描（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常見的幾種小動物活體成像技術(shù)優(yōu)缺點

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等熒光報告基因和FITC、Cy5、Cy7等熒光素及量子點（quantumdot，QD）進行標記，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

實驗步驟：

• 用熒光素酶基因標記腫瘤細胞等。

• 篩選陽性克隆、繪制標記物的發(fā)光梯度曲線等。

• 選擇轉(zhuǎn)染率相對高且穩(wěn)定的一批細胞進行體內(nèi)實驗。

• 麻醉實驗動物。

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

• 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：

實驗步驟：

• 用熒光報告基團（GFP、RFP、Cy5、Cy7等）進行標記（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。

• 照明燈自動關(guān)閉，動物成像。

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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