小動物活體光學成像系統(tǒng)是一種前沿性的臨床前分子影像技術平臺，它采用生物發(fā)光與熒光探針標記研究對象，借助靈敏的光學檢測儀器，直接在活體動物水平監(jiān)測疾病的發(fā)展變化并開展相關藥物的臨床前研發(fā)。以下是對小動物活體光學成像系統(tǒng)的詳細介紹：

一、系統(tǒng)概述

小動物活體光學成像系統(tǒng)結合了分子及細胞生物學技術，將研究從體外水平發(fā)展到活體動物水平。該系統(tǒng)具備活體動物體內生物發(fā)光和熒光二維成像及三維成像功能，可直接給出體內信號的深度、亮度和體積信息。同時，它采用背照射、背部薄化科學一級CCD，具備熒光分子斷層成像技術，能夠實現(xiàn)真實三維斷層掃描，獲取真實三維信息。

二、技術原理

生物發(fā)光技術：利用熒光素酶（Luciferase）基因標記細胞或DNA，使標記對象在活體狀態(tài)下發(fā)出生物光。

熒光技術：采用熒光報告基團（如GFP、RFP、Cyt及dyes等）進行標記，通過外部光源激發(fā)熒光物質發(fā)出熒光。

三、系統(tǒng)特點

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檢測儀器，能夠捕捉到微弱的生物發(fā)光和熒光信號。

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物體內的細胞活動和基因行為。

定量準確：通過采集生物自發(fā)光或熒光標記信號，可以準確測量生物體內熒光量的變化和遷移情況。

四、應用領域

小動物活體光學成像系統(tǒng)已被廣泛應用于臨床前疾病研究的各個領域，包括：

癌癥研究：用于監(jiān)測腫瘤的生長、轉移及治療效果評估。

心血管疾病研究：用于觀察血管結構、功能及病變過程。

神經疾病研究：用于研究神經元的活性、連接及病變機制。

炎癥疾病研究：用于監(jiān)測炎癥過程及評估抗炎藥物效果。

免疫學及干細胞研究：用于研究免疫細胞的遷移、分化及干細胞的功能和分化潛力。

五、操作流程

標記對象：根據(jù)研究需求選擇合適的標記方法（生物發(fā)光或熒光）對研究對象進行標記。

準備動物：選擇適當?shù)男游锬Ｐ?，并進行必要的預處理和麻醉。

成像設置：根據(jù)標記方法和研究對象的特點設置成像參數(shù)，如曝光時間、波長等。

數(shù)據(jù)采集：將小動物置于成像系統(tǒng)中，進行數(shù)據(jù)采集和成像。

數(shù)據(jù)分析：對采集到的數(shù)據(jù)進行處理和分析，提取有用信息用于后續(xù)研究。

六、注意事項

無菌操作：在整個操作過程中需要保持無菌環(huán)境，以避免污染和感染。

動物福利：在進行動物實驗時需要遵循動物福利原則，確保動物的舒適和安全。

成像參數(shù)優(yōu)化：需要根據(jù)研究對象的特點和成像需求不斷優(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)時需要注意區(qū)分生物發(fā)光和熒光信號的不同來源和性質，避免誤讀和誤導。

總結

小動物活體光學成像系統(tǒng)是一種功能全面、靈敏度高、成像效果清晰且定量準確的醫(yī)學科研儀器。它在臨床前疾病研究領域具有廣泛的應用前景和重要的研究價值。