動物實(shí)驗(yàn)平臺——小動物活體成像

動物活體內(nèi)光學(xué)成像主要采用生物發(fā)光與熒光兩種技術(shù)在活體動物體內(nèi)進(jìn)行生物標(biāo)記，再通過成像系統(tǒng)來檢測被標(biāo)記動物體內(nèi)分子及細(xì)胞等的發(fā)展進(jìn)程，以及進(jìn)行相關(guān)的生物、藥物治療研究。生物發(fā)光是用熒光素酶基因（Luciferase）標(biāo)記細(xì)胞或DNA，而熒光技術(shù)則采用綠色熒光蛋白、紅色熒光蛋白等熒光報(bào)告基因和FITC、Cy5、Cy7等熒光素及量子點(diǎn)(quantumdot，QD)進(jìn)行標(biāo)記。 近年來隨著具有更高量子效率CCD的問世，使活體動物光學(xué)成像技術(shù)具有越來越高的靈敏度，其應(yīng)用也越來越廣泛。與此同時(shí)，科研工作者也在研究中面臨越來越多的問題。小動物活體成像技術(shù)是采用高靈敏度制冷CCD配合特制的成像暗箱和圖像處理軟件，使得可以直接監(jiān)控活體生物體內(nèi)的細(xì)胞活動和基因行為。

小動物活體成像步驟：

1. 制作動物模型：可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要通過尾靜脈注射、皮下移植、原位移植等方法接種已標(biāo)記的細(xì)胞或組織。在建模時(shí)應(yīng)認(rèn)真考慮實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮瓦x擇熒光標(biāo)記，如標(biāo)記熒光波長短，則穿透效率不高，建模時(shí)不宜接種深部臟器和觀察體內(nèi)轉(zhuǎn)移，但可以觀察皮下瘤和解剖后臟器直接成像。深部臟器和體內(nèi)轉(zhuǎn)移的觀察大多選用熒光素酶標(biāo)記。

2. 活體成像：小鼠經(jīng)過常規(guī)麻醉（氣麻、針麻皆可）后放入成像暗箱平臺，軟件控制平臺的升降到一個合適的視野，自動開啟照明燈（明場）拍攝第一次背景圖。下一步，自動關(guān)閉照明燈，在沒有外界光源的條件下（暗場）拍攝由小鼠體內(nèi)發(fā)出的特異光子。明場與暗場的背景圖疊加后可以直觀的顯示動物體內(nèi)特異光子的部位和強(qiáng)度，完成成像操作。值得注意的是熒光成像應(yīng)選擇合適的激發(fā)和發(fā)射濾片，生物發(fā)光則需要成像前體內(nèi)注射底物激發(fā)發(fā)光。

3. 數(shù)據(jù)處理：小動物活體成像圖像處理軟件除了提供含有光子強(qiáng)度標(biāo)尺的成像圖片外，還能計(jì)算分析發(fā)光面積、總光子數(shù)、光子強(qiáng)度的相關(guān)參數(shù)供實(shí)驗(yàn)者參考。

4. 實(shí)驗(yàn)影響因素：原則上，如預(yù)實(shí)驗(yàn)時(shí)拍攝出圖片非特異性雜點(diǎn)多，需降低曝光時(shí)間；反之，如信號過弱可適當(dāng)延長曝光時(shí)間。但曝光時(shí)間的延長，不僅增加了目的信號，對于背景噪音也存在一個放大效應(yīng)。同一批實(shí)驗(yàn)應(yīng)保持一致的曝光時(shí)間，同時(shí)還應(yīng)保持標(biāo)本相對位置和形態(tài)的一致，從而減少實(shí)驗(yàn)誤差。 進(jìn)行熒光成像時(shí)，實(shí)驗(yàn)者可選擇背景熒光低不容易反光的黑紙放在動物標(biāo)本身下，減少金屬載物臺的反射干擾。