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介绍活体成像系统的技术原理

发布时间:2022-01-10      点击次数:140
  活体成像系统是一套非常灵敏的光学检测仪器,能够直接监控活体生物体内的细胞活动和基因行为。通过活体成像系统,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。活体成像系统优点是较传统屠宰动物相比,该系统能够对同一种实验对象在不同时间点进行记录,跟踪同一观察目标(标记细胞及基因)的移动及变化,所得的数据更加真实可信。活体成像系统目前主要采用生物发光与荧光两种技术。
  活体成像系统荧光成像的标记对象较为广泛,可以是动物、细胞、微生物、基因,也可以是抗体、药物、纳米材料等。常用的有绿色荧光蛋白、红色荧光蛋白及其它荧光报告基团,标记方法与体外荧光成像相似,活体成像系统荧光成像具有费用低廉和操作简单等优点。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效率高,近红外荧光为成像观察的选择。
  荧光信号远远强于生物发光,但非特异性荧光产生的背景噪音使其信噪比远远低于生物发光。虽然可以采用不同的技术分离背景光,但是受到荧光特性的限制,很难完全消除背景噪音。这些背景噪音造成活体成像系统的灵敏度较低。
  活体成像系统荧光成像有其方便,直观,标记靶点多样和易于被大多数研究人员接受的优点,在一些植物分子生物学研究和观察小分子体内代谢方面也得到应用。例如利用绿色荧光蛋白和荧光素酶对细胞或动物进行双重标记,用成熟的荧光成像技术进行体外检测,进行分子生物学和细胞生物学研究,然后利用生物发光技术进行动物体内检测,进行活体动物体内研究。
  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SF射光。考虑到不同荧光物质的发射光谱EX和激发光谱EM的不同,要选择对应的激发和发射滤片。
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