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,自动关闭照明灯,
在没有外界光源的条件下拍摄由小鼠体内发出的光,即为生物发光成像。
与第一次的背景图叠加后可以清楚的显示动物体内光源的位置,完成成像操作。之后,软件完成图像分析过程。使用者可以方便的选取感兴趣的区域进行测量和数据处理及保存工作。当选定需要测量的区域后,软件可以计算出此区域发出的光子数,获得实验数据。软件的数据处理和保存功能非常强大,可以加快实验速度,方便大批量的实验。
4.荧光成像功能
荧光发光是通过激发光激发荧光基团到达高能量状态,而后产生发射光。常用的有绿色荧光蛋白(GFP)、红色荧光蛋白DsRed
及其它荧光报告基团,标记方法与体外荧光成像相似。荧光成像具有费用低廉和操作简单等优点。
同生物发光在动物体内的穿透性相似,红光的穿透性在体内比蓝绿光的穿透性要好得多,近红外荧光为观测生理指标的最佳选择。
虽然荧光信号远远强于生物发光,但非特异性荧光产生的背景噪音使其信噪比远远低于生物发光。虽然许多公司采用不同的技术分离背景光,但是受到荧光特性的限制,很难完全消除背景噪音。这些背景噪音造成荧光成像的灵敏度较低。目前大部分高水平的文章还是应用生物发光的方法来研究活体动物体内成像。
但是,荧光成像有其方便,便宜,直观,标记靶点多样和易于被大多数研究人员接受的优点,在一些植物分子生物学研究和观察小分子体内代谢方面也得到应用。对于不同的研究,可根据两者的特点以及实验要求,选择合适的方法。最近许多文献报道的实验中,利用绿色荧光蛋白和荧光素酶对细胞或动物进行双重标记,用成熟的荧光成像技术进行体外检测,进行分子生物学和细胞生物学研究;然后利用生物发光技术进行动物体内检测,
进行活体动物体内研究。
》技术应用 |
通过活体动物体内成像系统,可以观测到疾病或癌症的发展进程以及药物治疗所产生的反应,并可用于病毒学研究、构建转基因动物模型、siRNA研究、干细胞研究、蛋白质相互作用研究以及细胞体外检测等领域。具体应用如下:
1. 标记细胞
(1) 癌症与抗癌药物研究
直接快速地测量各种癌症模型中肿瘤的生长和转移,并可对癌症治疗中癌细胞的变化进行实时观测和评估。活体生物发光成像能够无创伤地定量检测小鼠整体的原位瘤、转移瘤及自发瘤。活体成像技术提高了检测的灵敏度,即使微小的转移灶也能被检测到(可以检测到体内102个细胞的微转移)。
Senescence and tumour clearance is triggered by p53 restoration in murine liver carcinomas
Wen Xue1*, Lars Zender1*, Cornelius Miething1, Ross A. Dickins1,2, Eva Hernando3, Valery Krizhanovsky1,
Carlos Cordon-Cardo3 & Scott W. Lowe1,2
Although
cancer arises from a combination of mutations in oncogenes and tumour
suppressor genes, the extent to which tumour suppressor gene loss is
required for maintaining established tumours is poorly understood. p53
is an important tumour suppressor that acts to restrict proliferation in
response to DNA damage or deregulation of mitogenic oncogenes, by
leading to the induction of various cell cycle checkpoints, apoptosis or
cellular senescence1,2. Consequently, p53 mutations increase cell
proliferation and survival, and in some settings promote genomic
instability and resistance to certain chemotherapies3. To determine the
consequences of reactivating the p53 pathway in tumours, we used RNA
interference (RNAi) to conditionally regulate endogenous p53 expression
in a mosaic mouse model of liver carcinoma4,5. We show that even brief
reactivation of endogenous p53 in p53-deficient tumours can produce
complete tumour
regressions. The primary response to p53 was not
apoptosis, but instead involved the induction of a cellular senescence
program that was associated with differentiation and the upregulation of
inflammatory cytokines. This program, although producing only cell
cycle arrest in vitro, also triggered an innate immune response that
targeted the tumour cells in vivo, thereby contributing to tumour
clearance. Our study indicates that p53 loss can be required for the
maintenance of aggressive carcinomas, and illustrates how the cellular
senescence program can act together with the innate immune system to
potently limit tumour growth.。
分析测试百科网讯在2018年神经科学学会年会上,布鲁克发布新一代多光子、全光刺激和神经生物学应用同步成像平台Ultima2Pplus。图片来源于网络Ultima2Pplus将先进的光刺激实验(包括全息......
有一些科学技术也许在当下看来许多人都无法理解,或者说感觉并没有实用性,但是经过时间的沉淀和证明,这些技术也许将成为我们生活的一部分,又或者对科学发展产生了极大的推动力。8月,德国弗赖堡大学的一组研究人......
据国外媒体报道,目前,科学家使用激光在活果蝇头部成功钻出头发丝直径的一个小孔,便于观察研究果蝇大脑的运行状况。这项研究也将用于测试蠕虫、蚂蚁和老鼠等动物。显微观察活体动物使科学家掌握更多关于动物生物学......
最新发现与创新中国科学技术大学光学与光学工程系李银妹课题组,近日与上海交通大学魏勋斌教授合作,采用活体动物内的细胞,发展了动物体内细胞三维光学捕获技术。日前,国际著名学术期刊《自然·通讯》在线发表了这......