揭秘小動(dòng)物活體光學(xué)成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理

更新時(shí)間：2024-09-24 點(diǎn)擊次數(shù)：1958

　　小動(dòng)物活體光學(xué)成像系統(tǒng)是一種先進(jìn)的科研工具，系統(tǒng)利用生物發(fā)光和熒光技術(shù)，通過(guò)高靈敏度的制冷CCD相機(jī)配合特制的成像暗箱和圖像處理軟件，使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；廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)研究及藥物開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域。

　　小動(dòng)物活體光學(xué)成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理主要基于生物發(fā)光和熒光兩種技術(shù)。以下是這兩種技術(shù)的具體介紹：

　　1.生物發(fā)光技術(shù)

　　標(biāo)記細(xì)胞或DNA：通過(guò)將熒光素酶基因整合到細(xì)胞染色體DNA上，當(dāng)存在其底物熒光素時(shí)，即可在幾分鐘內(nèi)產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。

　　發(fā)光原理：熒光素酶在ATP及氧氣的存在條件下催化熒光素的氧化反應(yīng)而發(fā)光，這種光只有在活細(xì)胞內(nèi)存在，且光的強(qiáng)度與標(biāo)記細(xì)胞的數(shù)目線性相關(guān)。

　　優(yōu)點(diǎn)：非侵入性、實(shí)時(shí)連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體內(nèi)的各種生物學(xué)過(guò)程，減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量及降低個(gè)體間差異的影響，背景噪聲低，具有較高的敏感性。

　　2.熒光技術(shù)

　　標(biāo)記方法：采用熒光報(bào)告基團(tuán)進(jìn)行標(biāo)記。

　　激發(fā)發(fā)射：通過(guò)激發(fā)光激發(fā)熒光基團(tuán)到達(dá)高能量狀態(tài)后產(chǎn)生發(fā)射光，常用的有綠色熒光蛋白(GFP)、紅色熒光蛋白DsRed及其它熒光報(bào)告基團(tuán)。

　　特點(diǎn)：費(fèi)用低廉、操作簡(jiǎn)單，但信噪比較低，非特異性熒光產(chǎn)生的背景噪音使其靈敏度較低。