小動(dòng)物活體光學(xué)成像系統(tǒng)是一種前沿性的臨床前分子影像技術(shù)平臺(tái)，它采用生物發(fā)光與熒光探針標(biāo)記研究對(duì)象，借助靈敏的光學(xué)檢測(cè)儀器，直接在活體動(dòng)物水平監(jiān)測(cè)疾病的發(fā)展變化并開(kāi)展相關(guān)藥物的臨床前研發(fā)。以下是對(duì)小動(dòng)物活體光學(xué)成像系統(tǒng)的詳細(xì)介紹：
一、系統(tǒng)概述
小動(dòng)物活體光學(xué)成像系統(tǒng)結(jié)合了分子及細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)，將研究從體外水平發(fā)展到活體動(dòng)物水平。該系統(tǒng)具備活體動(dòng)物體內(nèi)生物發(fā)光和熒光二維成像及三維成像功能，可直接給出體內(nèi)信號(hào)的深度、亮度和體積信息。同時(shí)，它采用背照射、背部薄化科學(xué)一級(jí)CCD，具備熒光分子斷層成像技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)真實(shí)三維斷層掃描，獲取真實(shí)三維信息。
二、技術(shù)原理
生物發(fā)光技術(shù)：利用熒光素酶（Luciferase）基因標(biāo)記細(xì)胞或DNA，使標(biāo)記對(duì)象在活體狀態(tài)下發(fā)出生物光。
熒光技術(shù)：采用熒光報(bào)告基團(tuán)（如GFP、RFP、Cyt及dyes等）進(jìn)行標(biāo)記，通過(guò)外部光源激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)出熒光。
三、系統(tǒng)特點(diǎn)
功能全面：系統(tǒng)具備生物發(fā)光和熒光兩種成像模式，能夠滿足不同研究需求。
靈敏度高：采用高靈敏度的光學(xué)檢測(cè)儀器，能夠捕捉到微弱的生物發(fā)光和熒光信號(hào)。
成像效果清晰：系統(tǒng)具備高分辨率的成像能力，能夠清晰展示活體動(dòng)物體內(nèi)的細(xì)胞活動(dòng)和基因行為。
定量準(zhǔn)確：通過(guò)采集生物自發(fā)光或熒光標(biāo)記信號(hào)，可以準(zhǔn)確測(cè)量生物體內(nèi)熒光量的變化和遷移情況。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
小動(dòng)物活體光學(xué)成像系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于臨床前疾病研究的各個(gè)領(lǐng)域，包括：
癌癥研究：用于監(jiān)測(cè)腫瘤的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移及治療效果評(píng)估。
心血管疾病研究：用于觀察血管結(jié)構(gòu)、功能及病變過(guò)程。
神經(jīng)疾病研究：用于研究神經(jīng)元的活性、連接及病變機(jī)制。
炎癥疾病研究：用于監(jiān)測(cè)炎癥過(guò)程及評(píng)估抗炎藥物效果。
免疫學(xué)及干細(xì)胞研究：用于研究免疫細(xì)胞的遷移、分化及干細(xì)胞的功能和分化潛力。
五、操作流程
標(biāo)記對(duì)象：根據(jù)研究需求選擇合適的標(biāo)記方法（生物發(fā)光或熒光）對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行標(biāo)記。
準(zhǔn)備動(dòng)物：選擇適當(dāng)?shù)男?dòng)物模型，并進(jìn)行必要的預(yù)處理和麻醉。
成像設(shè)置：根據(jù)標(biāo)記方法和研究對(duì)象的特點(diǎn)設(shè)置成像參數(shù)，如曝光時(shí)間、波長(zhǎng)等。
數(shù)據(jù)采集：將小動(dòng)物置于成像系統(tǒng)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和成像。
數(shù)據(jù)分析：對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，提取有用信息用于后續(xù)研究。
六、注意事項(xiàng)
無(wú)菌操作：在整個(gè)操作過(guò)程中需要保持無(wú)菌環(huán)境，以避免污染和感染。
動(dòng)物福利：在進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)時(shí)需要遵循動(dòng)物福利原則，確保動(dòng)物的舒適和安全。
成像參數(shù)優(yōu)化：需要根據(jù)研究對(duì)象的特點(diǎn)和成像需求不斷優(yōu)化成像參數(shù)，以獲得最佳的成像效果。
數(shù)據(jù)解讀：在解讀成像數(shù)據(jù)時(shí)需要注意區(qū)分生物發(fā)光和熒光信號(hào)的不同來(lái)源和性質(zhì)，避免誤讀和誤導(dǎo)。
總結(jié)
小動(dòng)物活體光學(xué)成像系統(tǒng)是一種功能全面、靈敏度高、成像效果清晰且定量準(zhǔn)確的醫(yī)學(xué)科研儀器。它在臨床前疾病研究領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景和重要的研究?jī)r(jià)值。
