随着荧光标记技术和光学成像技术的发展, 在体生物光学成像(In vivo optical imaging)已经发展 为一项崭新的分子、 基因表达的分析检测技术,在 生命科学、 医学研究及药物研发等领域得到较多应用, 主要分为在体生物发光成像(Bioluminescence imaging,BLI) , 和在体荧光成像,在体光纤成像记录(Fluorescence imaging)两种成像方式。 在体生物发光成像采用荧光素酶基因标记细胞或DNA, 在体荧光成像则采用荧光报告基团, 如绿色荧光蛋白, 红色荧光蛋白等进行标记 , 利用灵敏的光学检测仪器, 如电荷耦合摄像机 (CCD), 观测活的物体动物体内疾病的发生的发展、 坏掉的的生长及转移、 基因的表达及反应等生物学过程, 从而监测活的物体生物体内的细胞活动和基因行为。实时观测动物在进行复杂行为时的神经投射活动。韶关实时光纤成像网站
在体光纤成像记录在自由活动动物的深部脑区实现光信号记录和神经细胞活性调控;高质量,亚细胞分辨率的成像;多波长成像,实现较多的钙离子成像(GCaMP or RCaMP),和光遗传实验,特定目标光刺激;在体光纤成像系统是模块化设计,使用者拥有很高的灵活性,可以随时根据研究需要对系统进行调整,比如调整光源,波长,滤光片,相机等。在深部脑区选定的特定神经细胞或部分获得连续的实验数据流,然后对单细胞提取密度轨迹。钙离子成像轨迹也可以被同步,与其他行为学实验(摄像拍摄,奖励设备等)同步时间标记。深圳蛋白病毒光纤成像记录方案在体光纤成像记录需要许多数据点。
在体光纤成像记录药物代谢相关研究,标记与药物代谢有关的基因,研究不同药物对该基因表达的影响,从而间接获知相关药物在体内代谢的情况。在药剂学研究方面,可通过把荧光素酶报告基因质粒直接装在载体中,观察药物载体的靶向脏器与体内分布规律。在药理学方面,可用荧光素酶基因标记目的基因,观察药物作用的通路,免疫细胞研究:标记免疫细胞,观察免疫细胞对坏掉的细胞的识别和杀死功能,评价免疫细胞的免疫特异性、增殖、迁移等功能。干细胞研究:标记组成性表达的基因,在转基因动物水平,标记干细胞,若将干细胞移植到另外动物体内,可用活的物体生物发光成像技术示踪干细胞在体内的增殖、分化及迁移的过程。
在体光纤成像记录的根本缺点是光的组织穿透率低。由于吸收和散射,荧光发射的可见光谱中的光只能穿透几百微米的组织。这个问题限制了大多数光学方法在小动物或人类表面结构研究中的应用。使用近红外光谱能够提高信号的组织穿透能力,并能降低了组织的自体荧光。在体外将荧光探针与细胞共孵育后注射入体内,用规定波长的光激发荧光探针,较后用高灵敏度的摄像机记录发射的光子。有机荧光染料价格低廉,毒性可控,但当观察时间较长时,容易发生光漂白。量子点具有高度的光稳定性,有望代替传统荧光探针。但由于大多数量子点都含有镉,限制了其临床应用。在体光纤成像记录通过一次成像就可获取整个图像。
在体光纤成像记录的优点及应用:低能量、无辐射、对信号检测灵敏度高、实时监测标记的生物体内细胞活动和基因行为被较多应用于监控转基因的表达、基因疗于、染上的进展、坏掉的的生长和转移、系统移植、毒理学、病毒染上和药学研究中。可见光成像的主要缺点:二维平面成像、不能对的定量。具有标记的较多性,有关生命活动的小分子、小分子药物、基因、配体、抗体等都可以被标记;对于浅部组织和深部组织都具有很高的灵敏度可获得断层及三维信息,实现较精确的定位。在体光纤成像记录集成信号采集与数字同步模块。深圳蛋白病毒光纤成像记录方案
在体光纤成像记录为实现成像,需要将光束聚焦成很小的光点。韶关实时光纤成像网站
在体光纤成像记录的优点可以非侵入性,实时连续动态监测体内的各种生物学过程,从而可以减少实验动物数量,及降低个体间差异的影响;由于背景噪声低,所以具有较高的敏感性;不需要外源性激发光,避免对体内正常细胞造成损伤,有利于长期观察;此外还有无放射性等其他优点。然而生物发光也有自身的不足之处:例如波长依赖性的组织穿透能力,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,而且不同类型的细胞和组织吸收光子的特性也不尽相同,其中血红蛋白是吸收光子的主要物质;由于是在体外检测体内发出的信号,因而受到体内发光源位置及深度影响;另外还需要外源性提供各种荧光素酶的底物,且底物在体内的分布与药动力学也会影响信号的产生;由于荧光素酶催化的生化反应需要氧气、镁离子及 ATP 等物质的参与,受到体内环境状态的影响。韶关实时光纤成像网站
在体光纤成像记录成像系统是典型的在体荧光成像系统, 主要 CCD 相机、 成像暗箱、 激光器、 激发和发射 滤光片、 恒温台、 气体麻醉系统、数据采集的计算机、 数据处理软件等组成。将小动物放置到成像暗箱中, 利用高性能的制冷对活的物体小动物某个特定位置的发光进行投影成像, 探测从小动物体内系统发射出的低水平荧光信号, 然后将得到的投影图像与小动物的普通图像进行叠加, 从而实现对小动物某个特定位置 的生物荧光进行量化, 井且可以重复进行。在体光纤成像记录利用生物发光技术进行动物体内检测。南通脑立体定位成像光纤服务我们知道,在体光纤成像记录属于单个原子的核外电子可以在不同能级之间跃迁。而对于无机...