活體成像
可見光活體成像技術(shù)主要采用生物發(fā)光(bioluminescence)與熒光(fluorescence)兩種技術(shù)。生物發(fā)光是用熒光素酶(Luciferase)基因標(biāo)記細(xì)胞或DNA,而熒光技術(shù)則采用熒光報(bào)告基團(tuán)(GFP、RFP,Cyt及dyes等)進(jìn)行標(biāo)記。利用一套非常靈敏的光學(xué)檢測(cè)儀器,讓研究人員能夠直接監(jiān)控活體生物體內(nèi)的細(xì)胞活動(dòng)和基因行為。通過(guò)這個(gè)系統(tǒng),可以觀測(cè)活體動(dòng)物體內(nèi)的生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移、感染性發(fā)展過(guò)程、特定基因的表達(dá)等生物學(xué)過(guò)程。
傳統(tǒng)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方法需要在不同的時(shí)間點(diǎn)宰殺實(shí)驗(yàn)動(dòng)物以獲得數(shù)據(jù),得到多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。相比之下,可見光體內(nèi)成像通過(guò)對(duì)同一組實(shí)驗(yàn)對(duì)象在不同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行記錄,跟蹤同一觀察目標(biāo)(標(biāo)記細(xì)胞及基因)的移動(dòng)及變化,所得的數(shù)據(jù)更加真實(shí)可信。另外,這一技術(shù)對(duì)微小轉(zhuǎn)移灶的檢測(cè)靈敏度,不涉及放射性物質(zhì)和方法,非常。因其操作極其簡(jiǎn)單、所得結(jié)果直觀、靈敏度高等特點(diǎn),在剛剛發(fā)展起來(lái)的幾年時(shí)間內(nèi),已廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)研究及藥物開發(fā)等方面。光在哺乳動(dòng)物組織內(nèi)傳播時(shí)會(huì)被散射和吸收,光子遇到細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象,而且不同類型的細(xì)胞和組織吸收光子的特性并不一樣。在偏紅光區(qū)域,大量的光可以穿過(guò)組織和皮膚而被檢測(cè)到。在相同的深度情況下,檢測(cè)到的發(fā)光強(qiáng)度和細(xì)胞的數(shù)量具有非常好的線性關(guān)系??梢姽怏w內(nèi)成像技術(shù)的基本原理在于光可以穿透實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的組織并且可由儀器量化檢測(cè)到的光強(qiáng)度,同時(shí)反映出細(xì)胞的數(shù)量。