活体成像技术原理及应用

活体成像技术主要是利用一套非常灵敏的光学检测仪器,能够直接监控活体生物体内的细胞活动和基因行为。通过这个系统,可以观测活体动物体内肿瘤的生长及转移,感染性疾病发展过程、特定基因的表达等生物学过程。其优点为较传统屠宰动物相比,该技术能够对同一种实验对象在不同时间点进行记录,跟踪同一观察目标(标记细胞及基因)的移动及变化,所得的数据更加真实可信。目前主要采用生物发光(bioluminescence)与荧光(fluorescence)两种技术。 1:技术原理 活体生物发光技术是指在小的哺乳动物体内利用报告基因(如荧光素酶基因)表达所产生的荧光素酶蛋白与其小分子底物荧光素在氧、Mg2+离子存在的条件下消耗ATP发生氧化反应,将部分化学能转化为可见光能释放,然后在体外利用敏感的CCD设备形成图像。荧光素酶报告基因质粒可以被插入多种基因的启动子,成为某种基因的报告基因,通过检测报告基因从而实现对目标基因的监测。 生物荧光其本质为化......阅读全文

动物活体光学成像的应用进展

随着对亚细胞结构和功能、分子生理和病理、细胞间和细胞内信号通路研究的深入,人类对疾病和对生命本质的认识不断被追朔到蛋白质、基因水平。在上个世纪发展起来的CT、MRI、PFT、超声等宏观影像技术已经远不能满足对活体环境内细微生命过程的探询。组织切片和免疫染色能够部分解释一些生物现象,但是需要研究对象与

动物活体成像系统的技术指标

  动物活体成像系统是一种用于化学、生物学领域的医学科研仪器,于2016年01月25日启用。  技术指标  采用背照射、背部薄化科学一级CCD;CCD采用电制冷方式,工作温度达到绝对-90℃,温度可视化;CCD尺寸不小于1.3 x 1.3 cm;CCD有效像素数量不少于1024 x 1024;CCD

Nature:X射线新技术成像活体胚胎

  生物学家一直希望在活体内,以亚细胞的分辨率观察胚胎结构的变化,以分析细胞在发育过程中的行为。重要的形态发生运动贯穿着整个胚胎发育阶段,特别是当原肠胚形成时,发生了一系列剧烈而协调的细胞运动,驱动胚胎形成复杂的多层结构。   此前,人们已经通过荧光显微镜、核磁共振成像等技术,对非洲爪蟾和斑马鱼胚

干货】-活体成像让肿瘤细胞无处遁形

   在科普今天的知识前,不禁让小编回忆起大学校园的美好时光,那个时候小编还是个走在绿树荫下的青涩少年啊,在一次参加关于肿瘤免疫学的学术会议上,看到了类似下面这种图,我就在想,这小鼠是修炼了什么内家功法,被打通任督二脉了?那五颜六色的东东是什么?经过向老师还有身边的小伙伴们请教才知道,这是利用活体成

Nature-|-造血干祖细胞的活体成像

  造血干细胞(Hematopoietic stem cells, HSCs)是一群具有自我更新能力和分化成各类成熟血细胞潜能的成体干细胞。自上世纪六十年代,McCulloch和Till共同发现和定义造血干细胞(详见BioArt报道:被遗忘的干细胞研究先驱丨致敬Ernest McCulloch和Ja

活体生物发光成像系统CCD选择指南

近年来兴起的活体生物发光成像技术随着背部薄化、背照射冷CCD技术的产生而产生,并随着该CCD技术的发展而发展。由于具有更高量子效率CCD的问世,使活体生物发光技术具有更高的灵敏度,可以方便的应用到肿瘤学、基因表达和药物开发等各方面。从市场分析的角度,xenogen公司首先利用了先进的CCD技术来检测

小动物活体成像系统怎么选择

小动物活体成像技术有很多,大概分为两大类:一类是用来获取解剖学结构信息的技术,可以获得物理结构,骨胳、器官位置大小等,比如说CT,核磁MRI,或者是超声;另一类是功能学成像技术,是用来获取功能学信息的,比如说细胞功能,bio-marker功能,器官功能等等,目前最常用的功能学技术包括光学成像,使用放

显微CT之活体小鼠骨架成像

2009年,国内第一家小动物Micro CT实验平台坐落于广州中科恺盛医疗科技有限公司。几年来,实验平台为国内各大医学院校、医院及研究机构提供了大量的专业服务,屡受好评!中科恺盛自主研发小动物Micro CT系统,功能强大,集数据采集、数据格式转换、二维图像处理、面绘制、体绘制、图像分割、图像配

小动物活体成像系统怎么选择

小动物活体成像技术有很多,大概分为两大类:一类是用来获取解剖学结构信息的技术,可以获得物理结构,骨胳、器官位置大小等,比如说CT,核磁MRI,或者是超声;另一类是功能学成像技术,是用来获取功能学信息的,比如说细胞功能,bio-marker功能,器官功能等等,目前最常用的功能学技术包括光学成像,使用放

小动物活体成像技术概览(四)

成像设备主要应用领域优点缺点PET报告基因表达,小分子示踪高灵敏性,同位素自然替代靶分子,可进行定量移动研究需要回旋加速器或发生器,相对低的空间分辨率,辐射损害,价格昂贵SPECT报告基因表达,小分子示踪同时使用多种分子探针,能同时成像,适于用作临床成像系统相对较低的空间分辨率,辐射损害生物体之发光

活体多光谱荧光成像应用实例(二)

优化和多光谱建模启始成像和研究设置包括用于优化设置和建模的初始步骤:1- 荧光团成像(体外)2- 生成光谱模型3- 体内模型评估首先,我们建议您使用上文确定的滤光片对稀释后的荧光团进行成像。一旦采集到图像,通过将高斯曲线拟合到荧光团的实验曲线来创建光谱曲线(图7)。应用光谱模型 一旦光谱曲线实现了优

活体多光谱荧光成像应用实例(一)

前言传统的活体光学荧光成像(FLI)采用一个激发滤光片和一个发射滤光片。这对于区分靶向信号、可能存在的报告基因信号以及自体荧光组织信号而言有着诸多局限。多光谱(MS)FLI 采用多个激发滤光片和单个发射滤光片,或单个激发滤光片搭配多个发射滤光片,可以产生独特的荧光区域或材料的光谱曲线。(1)因此,图

小动物活体成像技术概览(一)

1. 背景和原理:1999年,美国哈佛大学Weissleder等人提出了分子影像学(molecular imaging)的概念——应用影像学方法,对活体状态下的生物过程进行细胞和分子水平的定性和定量研究。传统成像大多依赖于肉眼可见的身体、生理和代谢过程在疾病状态下的变化,而不是了解疾病的特异性分子事

小动物活体成像技术概览(三)

2-4超声成像此外,超声分子影像学是近几年超声医学在分子影像学方面的研究热点。它是利用超声微泡造影剂介导来发现疾病早期在细胞和分子水平的变化,有利于人们更早、更准确地诊断疾病。通过此种方式也可以在患病早期进行基因治疗、药物治疗等,以期在根本上治愈疾病。2-5CT成像CT成像是利用组织的密度不同造成对

活体多光谱荧光成像应用实例(三)

总结活体多光谱荧光成像可以扣除组织自体荧光和进行多种荧光团成像。这可以增强信噪比并进行先进的多重荧光成像,实现更强大的研究设计。参考文献[1] Levenson RM, Lynch DT, Kobayashi H, Backer JM, Backer MV (2008). Multiplexing

活体生物发光成像系统CCD选择指南

近年来兴起的活体生物发光成像技术随着背部薄化、背照射冷CCD技术的产生而产生,并随着该CCD技术的发展而发展。由于具有更高量子效率CCD的问世,使活体生物发光技术具有更高的灵敏度,可以方便的应用到肿瘤学、基因表达和药物开发等各方面。从市场分析的角度,xenogen公司首先利用了先进的CCD技术来检测

活体动物体内光学成像(三)

(2) 免疫学与干细胞研究将荧光素酶标记的造血干细胞移植入脾及骨髓,可用于实时观测活体动物体内干细胞造血过程的早期事件及动力学变化。有研究表明,应用带有生物发光标记基因的小鼠淋巴细胞,检测放射及化学药物治疗的效果,寻找在肿瘤骨髓转移及抗肿瘤免疫治疗中复杂的细胞机制。应用可见光活体成像原理标记细胞,建

血管微循环活体成像系统的优势简介

  ◆高分辨率:达微米级,具有1-3mm穿透深度,可进行活体的三维组织成像;  ◆无标记:无需造影剂的三维高分辨率微血管成像,可监测多种血管相关疾病模型的病理改变;  ◆速度快:可实现达350fps的快速断层扫描;  ◆应用广泛:可对多种组织及器官进行微血管成像如脑组织,皮肤,骨(颅骨,股骨髁,周围

活体动物体内成像技术文献3

1.  Systemic tumor targeting and killing by Sindbis viral vectorsNATURE BIOTECHNOLOGY 22 (1): 70-77, January 2004本文依据Sindbis病毒对癌细胞表面超量表达的LAMR的识别的机理,以荧

活体成像自发光荧光太强了,怎么屏蔽

不一定,看你的实验目的是什么。如果研究肿瘤模型,那肯定需要裸鼠或者SCID等免疫缺陷型的小鼠了。还有你所用的荧光物质也有关系,Cy5以上应该可以活体成像。只看药物器官分布的话LZ可以用普通的小白鼠然后剖腹观察,染料用Cy3或者其他普遍的FITC都行。

活体动物体内光学成像(七)

关于生物发光与荧光及其它技术的比较 34. 荧光检测与生物发光检测的优势与劣势比较如何?  荧光发光需要激发光,但生物体内很多物质在受到激发光激发后,也会发出荧光,产生的非特异性荧光会影响到检测灵敏度。特别是当发光细胞深藏于组织内部,则需要较高能量的激发光源,也就会产生很强的背景噪音。作为体内报告源

活体动物体内光学成像(九)

关于活体成像系统常见问题解答1. 关于小动物活体成像技术的起源与发展活体动物体内光学成像主要采用生物发光与荧光两种技术。生物发光是用荧光素酶基因标记细胞或DNA,而荧光技术则采用荧光报告基团(GFP、RFP, Cy5及Cy7等)进行标记。该技术最初是由美国斯坦福大学的科学家采用了世界上最优秀

活体成像自发光荧光太强了,怎么屏蔽

不一定,看你的实验目的是什么。如果研究肿瘤模型,那肯定需要裸鼠或者SCID等免疫缺陷型的小鼠了。还有你所用的荧光物质也有关系,Cy5以上应该可以活体成像。只看药物器官分布的话LZ可以用普通的小白鼠然后剖腹观察,染料用Cy3或者其他普遍的FITC都行。

活体动物体内光学成像(十)

3. 关于CCD的“背部薄化、背照射”与“冷”的确切含义是什么?之所以叫冷CCD,是由于CCD的芯片温度下降到零下70℃或110℃,可以降低噪音,提高检测的灵敏度。Cryogenic 的制冷技术可以使CCD的温度达到-70℃到 -110℃,那样的温度可以使背照射冷CCD的暗电流减少到可忽略不

活体动物体内光学成像(四)

3. 标记细菌(1) 细菌侵染研究可以用标记好的革兰氏阳性和阴性细菌侵染活体动物, 观测其在动物体内的繁殖部位、数量变化及对外界因素的反应。(2) 抗生素药物利用标记好的细菌在动物体内对药物的反应,医药公司和研究机构可用这种成像技术进行药物筛选和临床前动物实验研究。4. 基因表达和蛋白质相互作用(1

多模式活体成像系统主要功能

  用于标记生物分子或病原体后、成像观察标记物在活体实验小动物体内的分布与代谢等研究。

如何选择小动物活体荧光成像系统

小动物活体荧光成像技术在国内外得到越来越的普及应用,越来越多的科研人员希望能通过该技术来长时间追踪观察活体动物体内肿瘤细胞的生长以及对药物治疗的反应,希望能观察到荧光标记的多肽、抗体、小分子药物在体内的分布和代谢情况。与传统技术相比,活体荧光成像技术不需要杀死动物,可以对同一个动物进行长时间反复跟踪

如何选择小动物活体荧光成像系统

小动物活体荧光成像技术在国内外得到越来越的普及应用,越来越多的科研人员希望能通过该技术来长时间追踪观察活体动物体内肿瘤细胞的生长以及对药物治疗的反应,希望能观察到荧光标记的多肽、抗体、小分子药物在体内的分布和代谢情况。与传统技术相比,活体荧光成像技术不需要杀死动物,可以对同一个动物进行长时间反复跟踪

活体动物体内光学成像(六)

17. 标记好的细胞的荧光素酶是随机还是插入固定的位点? 插入的位点是随机的,但每一个构建好的细胞株我们都做过详细的分析,与其母细胞株进行详细的比较,证明荧光素酶的插入对细胞的各种特性(包括生长周期, 成瘤性等)没有造成影响。18. 能标记病毒吗?能标记病毒的某一个基因吗? 可以标记病毒,由于病毒在

活体动物体内光学成像(二)

3. 实验过程 通过分子生物学克隆技术, 应用单克隆细胞技术的筛选,将荧光素酶的基因稳定整合到预期观察的细胞的染色体内,培养出能稳定表达荧光素酶蛋白的细胞株。典型的成像过程是:小鼠经过麻醉系统被麻醉后放入成像暗箱平台,软件控制平台的升降到一个合适的视野,自动开启照明灯拍摄第一次背景图。下一步,自动关