活體成像技術主要是利用一套非常靈敏的光學檢測儀器，能夠直接監(jiān)控活體生物體內(nèi)的細胞活動和基因行為。通過這個系統(tǒng)，可以觀測活體動物體內(nèi)腫瘤的生長及轉(zhuǎn)移，感染性疾病發(fā)展過程、特定基因的表達等生物學過程。其優(yōu)點為較傳統(tǒng)屠宰動物相比，該技術能夠?qū)ν环N實驗對象在不同時間點進行記錄，跟蹤同一觀察目標（標記細胞及基因）的移動及變化，所得的數(shù)據(jù)更加真實可信。目前主要采用生物發(fā)光（bioluminescence）與熒光（fluorescence）兩種技術。
1：技術原理
活體生物發(fā)光技術是指在小的哺乳動物體內(nèi)利用報告基因（如熒光素酶基因）表達所產(chǎn)生的熒光素酶蛋白與其小分子底物熒光素在氧、Mg2+離子存在的條件下消耗ATP發(fā)生氧化反應，將部分化學能轉(zhuǎn)化為可見光能釋放，然后在體外利用敏感的CCD設備形成圖像。熒光素酶報告基因質(zhì)?？梢员徊迦攵喾N基因的啟動子，成為某種基因的報告基因，通過檢測報告基因從而實現(xiàn)對目標基因的監(jiān)測。
生物熒光其本質(zhì)為化學熒光，熒光素被熒光素酶氧化的過程中可以釋放波長廣泛的可見光光子，其波長范圍為460-630nm（平均波長為560nm）。在哺乳動物體內(nèi)血紅蛋白是吸收可見光的主要成分，能吸收藍綠光波段中的大部分可見光；水和脂質(zhì)主要吸收紅外線，但其均對波長為590-800nm的紅光近紅外線吸收能力較差，因此波長超過600nm的紅光雖然有部分散射消耗但大部分可以穿透哺乳動物組織被高靈敏的CCD檢測到。
2：應用范圍
癌癥與抗癌藥物研究；免疫學與干細胞的研究；細胞凋亡；病理機制及病毒研究；基因表達和蛋白質(zhì)之間相互作用；轉(zhuǎn)基因動物模型構(gòu)建；藥效評估；藥物甄選與預臨床檢驗；藥物配方與劑量管理；腫瘤學應用；生物光子學檢測；視頻監(jiān)督與環(huán)境監(jiān)督等。
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