活体动物光学成像系统在活体荧光成像中的应用
活体生物发光成像技术原理及应用
活体生物发光成像技术原理及应用展开全文一、技术原理1. 标记原理哺乳动物生物发光，一般是将 Firefly luciferase 基因（由 554 个氨基酸构成，约50KD）即荧光素酶基因整合到预期观察的细胞染色体 DNA 上以表达荧光素酶，培养出能稳定表达荧光素酶的细胞株，当细胞分裂、转移、分化时, 荧光素酶也会得到持续稳定的表达。
基因、细胞和活体动物都可被荧光素酶基因标记。
将标记好的细胞接种到实验动物体内后，当外源（腹腔或静脉注射）给予其底物荧光素(luciferin)，即可在几分钟内产生发光现象。
这种酶在ATP，氧存在的条件下，催化荧光素的氧化反应才可以发光，因此只有在活细胞内才会产生发光现象，并且发光光强度与标记细胞的数目线性相关。
除Firefly Luciferase 外，有时也会用到Renilla Luciferase。
二者的底物不一样，前者的底物是荧光素（D-luciferin），后者的底物是coelentarizine。
二者的发光波长不一样，前者所发的光波长在540~600nm，后者所发的光波长在460~540nm 左右。
前者所发的光更容易透过组织，后者在体内的代谢比前者快，而且特异性没有前者好，所以大部分活体实验使用 Firefly Luciferase 作为报告基因，如果需要双标记，也可采用后者作为备选方案。
荧光素酶的发光是生物发光，不需要激发光，但需要底物荧光素。
荧光素在氧气、ATP 存在的条件下和荧光素酶发生反应，生成氧化荧光素 (oxyluciferin)，并产生发光现象。
对于细菌标记，一般利用发光酶基因操纵子luxABCDE 或luxCDABE，其由控制的编码荧光素酶的基因和编码荧光素酶底物合成酶的基因组成。
利用这种办法进行标记的细菌会持续发光，不需要外源性底物。
但是一般细菌标记需要转座子的帮助把外源基因插入到细菌染色体内稳定表达。
2. 底物荧光素的特点荧光素由于诸多优点得到广大科研人员的青睐，主要特点如下：① 荧光素不会影响动物的正常生理功能。
活体动物体内光学成像技术的研究进展及其应用
［ ｙ ｗｏｄ ］ ｏｔ ａ ｉ ｉ ｍａｉｇ ｂ０ ｍｉｅｃｎｅ ｕ ｉ ｒｓ； ｕ ｒｓｅ ｃ ｒｔｉｓ ｕｎｕ ｏｓ Ｋｅ ｒｓ ｐｉ ｌ ｎ ｖ ｏ ｉ ｇ ； ｉ ｕ ｎ ｓｅｃ；ｌｃ ｅａｅ ｆ ｏｅｃｎ ｅｐｏｅ ；ｑ ａｔｍ ｄｔ ｃ ｖ ｎ １ ｆ ｌ ｎ 利 用 动 物体 内 发 出 的 穿 透 组 织 的 光 进 行 全 身成 像 ，是 研 究 生 物 学 过 程 的 重 要 手 段 之 一 。 活 体 动 物 体 内光 学 成 像 （ｐｉ ｏ ｔａ ｃ ｌ
［ 中图 分 类 号 ］ Ｑ ３４ 一 ３
［ 献标识码］ Ａ 文
Ａｄ ａ ｃ ｓ ａ ｄ Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｔ ａ ｎ Ｖ ｖ ｍ ａ ｉ ｇ ｖ ｎ ｅ ｎ ｐ ｉ ｔ ｆ Ｏｐ ｉ ｌ／ｓ ｅ ｇ ，Ｚ Ｌｉ — ｈ ｎ
综
述
活体动物体 内光学成像技术的研究进展及其应用
王 怡 ， 林盛 詹
军 事 医学科 学 院 野 战 输 血研 究 所 ， 京 １０ ５ 北 ０８０
［ 要 ］ 活 体 动 物体 内 光 学 成像 是 利 用 基 因改 构 进 行 内源 性 成像 试 剂或 外源 性 成 像 试 剂 标 记 细 胞 、 白或 Ｄ Ａ， 而 非侵 摘 蛋 Ｎ 从 入 性 地 报 告 小 动 物 体 内的特 定 生 物 学 事 件 的技 术 。 活 体 成 像 可 以直 观 灵敏 地 监 测 基 因 的表 达 模 式 、 记 和 示 踪 细 胞 、 讨 标 探 蛋 白间 的相 互 作 用 ， 而这 一技 术被 广 泛地 用 于分 析 基 因 的 表 达 模 式 、 价 基 因 治疗 效果 、 估 肿 瘤 的发 生和 转 移 、 测 移 因 评 评 监 植器 官 等 。简 要 综 述 了现 有 活体 动 物体 内 光 学成 像 技 术 的基 本 原 理 、 术 进 展 和 相 关 应用 。 技 ［ 键 词 ］ 活体 动 物体 内光 学 成 像 ； 关 生物 发 光 ； 荧光 素酶 ； 光成 像 ； 光 蛋 白； 子 点 荧 荧 量
活体动物光学成像系统在活体荧光成像中的应用
活体动物光学成像系统在活体荧光成像中的应用第一部分技术原理一、技术简介随着活体动物光学成像技术在国内外的普及和应用，越来越多的科研人员希望能通过该技术来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。
NightOWL ⅡLB 983 NC320活体动物光学成像系统正是为满足这样的应用需求而设计的。
该系统通过荧光光路的特殊设计，实现了对激发光的能量控制和调节，提高了活体荧光成像的稳定性和灵敏度，并且该系统操作简单、费用低廉、不涉及放射性，是不错的进行活体荧光成像的仪器。
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成像，既可以提高数据的可比性，避免个体差异对试验结果的影响。
更重要的是，该技术可以得到直观的成像图片，了解标记物在动物体内的分布和代谢情况，避免了传统的体外实验方法的诸多缺点，特别是在药物制剂学、药物临床前研究中有不可估量的应用前景。
NightOWL ⅡLB 983 NC320活体荧光体内成像技术的基本原理是激发光源通过特殊的光路设计使其能量稳定、强度合适的激发光使荧光基团达到较高的能量水平，然后发射出较长波长的散射光，该散射光可以穿透实验动物的组织并且可由仪器cooling slow scaning CCD以光子数量化检测到光强度，同时反应出标记物的数量。
二、标记原理活体荧光成像技术有三种标记方法：荧光蛋白标记、荧光染料标记和量子点标记。
荧光蛋白适用于标记肿瘤细胞、病毒、基因等。
通常使用的是GFP、EGFP、RFP（DsRed）等。
荧光染料标记和体外标记方法相同，常用的有Cy3、Cy5、Cy5.5及Cy7，可以标记抗体、多肽、小分子药物等。
量子点标记作为一种新的标记方法，是有机荧光染料的发射光强的20倍，稳定性强100倍以上，具有荧光发光光谱较窄、量子产率高、不易漂白、激发光谱宽、颜色可调，并且光化学稳定性高，不易分解等诸多优点。
活体成像系统
活体成像系统（in vivo imaging system）主要采用生物发光（bioluminescence）和（fluorescence）两种技术在活体动物内进行生物标记，通过成像系统来检测被标记的动物体内分子和或细胞的生物发展进程，并进行相关的生物、药物治疗研究，在体外检测、干细胞研究、纳米药物的传输等方面有着广泛的应用。
1.利用活体成像系统标记、示踪干细胞活体成像实验中常用萤火虫荧光素酶或亲脂性荧光素染料直接标记干细胞，从而监测干细胞在活体动物内的移植、存活、增殖；示踪干细胞在体内的分布于迁移；诱导多能干细胞在移植鼠体内的分化存活及免疫排斥。
利用生物发光和荧光不但可以监测到活体内细胞增殖，还可监测凋亡细胞事件，标记凋亡细胞可用于包括AIDS、神经退行性疾病、脊髓炎综合征、缺血／再灌注损伤及肿瘤等细胞增殖一调亡的平衡被破坏而发生的一系列相关疾病的研究。
2.利用活体成像系统进行纳米诊断癌症早期精准检测诊断对其治疗具有重要的意义，肿瘤标志物的传统检测方法存在敏感性与特异性方面的问题。
对于早期诊断来说，诊断灵敏度是其中至关重要的因素。
利用纳米粒子的独特的光、电、热、磁和力学性能，可以显著增强检测的灵敏度与特异性。
目前，基于纳米粒子的肿瘤疾病诊断技术主要包括早期肿瘤标志物检测技术、活体动态多模式影像诊断技术等。
例如，将能够识别肿瘤细胞表面受体的特异性配体与纳米粒子结合，待纳米粒子与肿瘤细胞特异性结合后，利用物理方法如测试传感器中的磁讯号、光讯号等，通过成像系统显影，能够对体内是否存在恶性肿瘤进行早期诊断。
除了诊断功能外，利用纳米诊断材料与肿瘤细胞结合的特性，进行肿瘤细胞示踪与捕获杀灭，实现诊断-治疗一体化是肿瘤纳米诊断治疗技术的重要目标。
3.利用活体成像系统检查标记的肿瘤细胞或抗肿瘤药物在肿瘤研究中，活体成像技术被用来检测肿瘤的生长，从而对基因治疗和抗癌药物的药效的进行评价，此外还应用于多种癌症，如肺癌、乳腺癌、膀胱癌等的活体动物模型的建立。
活体成像技术的应用与发展
活体成像技术的应用与发展活体成像，是一种利用射线、超声波、磁共振、光学等不同物理原理，对人体进行内部成像的技术。
它可以精确地显示人体各器官及病变部位的结构和形态，为医学诊断、疾病治疗、药物研发等领域提供重要的支持。
下面，让我们来看看活体成像技术的应用与发展。
一、应用领域（一）医学临床在医学临床领域，活体成像技术已经广泛应用于各种疾病的诊断、治疗和手术规划等方面。
比如说，对于肿瘤的早期诊断和治疗，医生可以通过CT、MRI等成像技术来确定病灶的大小、位置、形态等信息，进行手术切除、放疗、化疗等治疗方案的制定和调整。
此外，在器官移植、心脏病、肺病、脑病、骨科等领域，活体成像都有着广泛的应用。
比如说，对于心脏病的诊断和治疗，医生可以通过心脏超声、心电图、心脏造影等成像技术来确定病变的部位、性质和程度，制定相应的药物、手术等治疗方案，提高治疗效果和成功率。
（二）生命科学研究活体成像技术在生命科学研究中也有着重要的应用。
比如说，在神经科学研究中，神经元的活体成像技术可以帮助科学家观察神经元的生理和功能变化，探究神经元网络的结构和功能。
在基因工程研究中，利用活体成像技术可以直观地观察和评价基因表达的水平和位置等信息，从而为基因调控研究提供重要支持。
此外，在细胞生物学、免疫学、药物研发等领域，活体成像也有着广泛的应用。
比如说，利用荧光成像技术，科学家可以直接在活体细胞或动物体内观察和分析分子、蛋白质的运动规律、交互作用等信息，为基础研究和药物研发提供重要支持。
二、发展趋势（一）精度提升现代活体成像技术的精度已经非常高，但是它仍然有着进一步提升的空间。
未来，通过更加先进的硬件和软件技术，以及数据挖掘和人工智能等技术的结合，可以进一步提高活体成像技术的精度和准确性，降低误诊率和漏诊率，提高医疗诊断的水平和效率。
（二）多模态融合由于不同物理成像技术具有各自的特点和局限性，单一的成像技术难以覆盖所有的医学应用需求。
未来，可以通过多模态成像技术的融合，实现不同成像技术的互补和补充，提高医学成像的全面性和综合性。
小动物活体成像技术的原理及操作方法
小动物活体成像技术的原理及操作方法小动物活体成像技术是一种用于非侵入性的观察小动物体内活动的技术。
它可以通过显影小动物的生物分子、细胞、组织、器官以及整体结构，从而获取关于它们的形态、功能和代谢信息。
在医学研究、药物研发和临床诊断中，小动物成像技术具有重要的应用价值。
1.光学成像：光学成像是利用光线通过生物组织时的散射和吸收特性来观察和记录组织的形态和功能。
这种技术包括荧光成像、双光子显微镜、光声成像等。
其中，荧光成像是利用特定的分子标记物与目标分子结合后的荧光信号进行成像，而双光子显微镜则采用长波长激光来更深入地穿透生物组织进行成像。
2. 核磁共振成像（MRI）：MRI利用静磁场和脉冲磁场来获取生物组织的形态和功能信息。
其原理是通过对核自旋在静磁场中的预cession以及脉冲磁场的激发和接收来获取信号，并通过计算重建成图像。
3.正电子发射断层扫描（PET）：PET利用放射性同位素标记的生物分子来观察和记录生物组织的代谢、功能和分布情况。
其原理是标记荧光物质与目标分子发生放射性衰变并释放正电子，然后通过正电子与电子相遇并发生湮灭反应，产生两个光子，再通过和PET仪器接收器相遇并形成探测信号，最终通过计算重建出成像。
1.选择合适的动物模型：根据实验目的和需要，选择适合的小动物模型，例如小鼠、大鼠等。
确保动物的健康和生理状况符合实验要求。
2.准备适当的标记物：根据研究需求，选择合适的标记物。
标记物可以是荧光染料、放射性同位素、磁共振对比剂等，用于标记目标分子或组织。
3.标记物注射或给药：将选择的标记物进行注射或给药，使其能够与目标分子或组织结合。
4.成像设备设置：根据实验要求，将成像设备进行适当的设置，例如调整光源、控制磁场强度等。
5.成像操作：对标记物注射或给药后的小动物进行成像操作。
操作过程中可以根据需要调整成像参数，如曝光时间、扫描时间等。
6.数据分析和解释：对成像结果进行数据分析和解释，提取关键信息，评估实验效果，并与其他实验数据进行比较和验证。
小动物活体可见光成像技术在医学研究中的应用
Ｐ ａ ｉ ｎ Ｃ ｌ ｉ ｎ Ｊ ， Ａｐ ｒ ｉ ｌ ２ ０ １ ３ ， Ｖｏ １ ． ９ ， Ｎｏ ． ２
．
继 续 教 育
．
小 动 物 活体 可 见 光 成像 技 术 在 医学 研 究 中的应用
任 曙光 吴建华 巨英超 霍桐树 张 国生
【 摘 要 】 小 动 物 活 体 光 学 成 像 技 术 是 生 物 及 医 学 研 究 领 域 的 一 项 新 兴 技 术 。随 着 该 技 术 的 发 展， 小 动 物 活 体 成 像 在 临 床 前 研 究 中 发 挥 着 越 来 越 重 要 的 作 用 。本 文 简 要 综 述 了 活 体 动 物 体 内 可
见光 成 像 技 术 的原 理 、 应用领域及其特点。
【 关 键 词 】 动 物 ； 活 体 ； 成 像 技 术
Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｌ ｉ ｖ ｉ ｎｇ ａ ｎｉ ｍａ ｌ ｉ ｅｓ ｒ Ｉ ｇ ｉ ｎｇ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｎ ｍｅ ｄｉ ｃ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
ｔ ｅ ｃ ｈｎｉ ｑ ｕｅ ｓ ．
［ Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ］ Ａｎ ｉ ｍａ ｌ ； Ｌｉ ｖ ｉ ｎ ｇ ； Ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
小动 物 活 体 可 见 成 像 技 术 主 要 采 用 生 物发 光
（ ｂ ｉ ｏ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｅ ｓ ｃ ｅ ｎ ｅ ｅ ）与 荧 光 （ ｆ ｌ ｕ ｏ ｒ ｅ ｓ ｃ ｅ ｎ ｃ ｅ ）两 种 技
５ Ｏ ＫＤ ） 即荧光 素酶基 因整 合到 预期 观察 的细 胞染 色体 ＤＮＡ上 以表 达荧光 素 酶 ，培 养 出能稳 定 表达 荧光 素酶 的 细胞 株 ，当细 胞分 裂 、转 移 、分 化 时 ， 荧光 素酶 也会得 到持 续稳定 的表达 。基 因 、细 胞和
活体动物光学成像技术与应用研究
活体动物光学成像技术与应用研究活体动物光学成像是利用生物发光及荧光技术在活体动物体内进行生物标记通过光学成像系统来监测被标记动物体内分子及细胞等的生物学过程。
按发光模式可分为生物发光和荧光两类。
相对于传统动物实验研究方法，具有无创、可多次重复、实时活体成像、灵敏、安全等优势，这项技术在标记活体内肿瘤活体细胞示踪、标记基因及转基因动物等方面的应用广泛。
标签：活体成像；生物发光；荧光；应用传统实验设计动物研究时，常采用的方法是处死老鼠，解剖后通過肉眼观察脏器病理变化，再组织切片观察等，无法动态监测整个活体内生物学事件的发生、发展，而活体动物光学成像（optical in vivo imaging）主要采用生物发光（bioluminescence）与荧光（fluorescence）2种技术在活体动物体内进行生物标记，通过成像系统可以动态或静态监测被标记分子或细胞在活体动物体等的发展进程，以及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[1-3]。
生物发光是通过荧光素酶（Luciferase）基因标记细胞或DNA，而荧光技术则采用荧光报告基因（GFP、RFP及dyes等）进行标记。
两者的主要区别在于生物发光是动物体内的自发荧光，不需要激发光源，而荧光则需要外界激发光源的激发出荧光再通过检测器检测，就可以直接观察到被测物体内的细胞运动和基因行为。
1原理与分类活体动物光学成像技术是指在活体动物体内利用报告基因-荧光素酶基因表达使其产生的荧光素酶蛋白再与小分子底物荧光素作用，需在氧、Mg2+存在的条件下消耗ATP之后发生氧化反应，这时将产生的化学能量转化变为可见光能释放，最后在体外再利用敏感的检测器CCD设备形成图像。
荧光素酶基因可以被插入多种基因的启动子（promoter），成为某种基因的报告基因，通过监测报告基因从而实现对目标基因的监测。
1.1生物发光技术生物发光荧光实质是一种化学发光，其过程需要底物萤火虫荧光素酶的参与，通过氧化其特有底物的过程中，将会释放可见光光子，其波长广泛约为560 nm（460～630 nm），甚至包括超过600 nm的重要的波长红光范围。
小动物活体成像技术的应用
小动物活体成像技术的应用朱淼鑫;姚明【摘要】小动物活体成像技术在国内外得到越来越多的普及应用,极大地促进了生命科学特别是肿瘤研究的发展.本文就小动物活体成像技术的原理、标记方法和实际应用做简单介绍.%Small animal in vivo imaging technology at home and abroad is more and more popular, which greatly promoted the life sciences, especially cancer research. This article describes the in vivo small animal imaging principles,methods and practical applications.【期刊名称】《中国比较医学杂志》【年(卷),期】2011(021)003【总页数】5页(P1-5)【关键词】荧光蛋白;荧光素酶;活体成像;模型,动物【作者】朱淼鑫;姚明【作者单位】上海市肿瘤研究所实验病理研究室,上海,200032;上海市肿瘤研究所实验病理研究室,上海,200032【正文语种】中文【中图分类】R-33;R332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(Luciferase)标记细胞或DNA，而荧光技术则采用绿色荧光蛋白(green fluorescent protein，GFP)、红色荧光蛋白(red fluorescent protein，RFP)等荧光报告基因和FITC、Cy5、Cy7等荧光素及量子点(quantum dot，QD)进行标记。
小动物活体成像技术是采用高灵敏度制冷CCD配合特制的成像暗箱和图像处理软件，使得可以直接监控活体生物体内的细胞活动和基因行为。
实验者借此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。
光学技术在生物成像中的应用研究
光学技术在生物成像中的应用研究随着科技的发展，光学技术在生物成像中的应用研究日益受到重视。
光学技术作为一种非侵入性的成像方法，不仅可以提供高分辨率和实时性的图像，还能在组织和细胞水平上观察生物过程，为生物医学领域的疾病诊断和治疗提供了有力的支持。
一、光学显微镜的发展光学显微镜是一种常用的生物成像工具。
它利用光学系统将光束聚焦到样品上，然后通过物镜放大并收集散射光来观察样品。
近年来，高分辨率显微镜技术的发展为生物成像提供了更深入的研究手段。
例如，受到诺贝尔奖得主斯特农的开创性工作的启发，结构性光学显微镜（SOM）成为了一种非常有潜力的技术。
通过调制入射光的相位和幅度，结构性光学显微镜可以实现超分辨率成像，突破了传统光学显微镜的分辨率极限，揭示了更多有关细胞和组织结构的细节。
二、荧光显微镜的应用除了结构性光学显微镜，荧光显微镜也是生物成像领域的一项重要技术。
荧光分子的引入使得显微镜能够对特定分子或细胞结构进行标记，从而实现对生物过程的定量和定性研究。
近年来，荧光显微镜的分辨率也得到了极大的提高。
例如，受到诺贝尔奖得主贝迪的影响，激光点扫描显微镜（LSM）成为了一种常用的高分辨率荧光显微镜。
激光点扫描显微镜通过激光束的聚焦和快速移动获取样品不同位置的荧光信号，可以实现纳米级别的成像分辨率。
三、光学相干断层扫描成像的进展光学相干断层扫描成像（OCT）是一种应用光学技术对生物组织进行断层成像的方法。
它通过测量光的时间延迟和幅度变化，可以获得生物组织内部的高分辨率显像。
光学相干断层扫描成像广泛应用于眼科领域，用于眼底疾病的诊断和治疗监测。
同时，OCT也在其他医学领域，如皮肤病学、肿瘤学等方面取得了重要进展。
例如，在皮肤癌的早期诊断方面，OCT可以观察到病变细胞的形态和结构，提供了及早发现病变的希望。
四、多光子显微镜的研究多光子显微镜是一种利用非线性光学效应进行成像的方法。
通过利用光的高能量进行激化，多光子显微镜在近红外区域获得高显微分辨率，并且可以减少组织对光的吸收和散射。
生物活体成像技术的研究进展
生物活体成像技术的研究进展随着科技的不断发展，生物成像技术也得到了越来越广泛的应用。
通过生物活体成像技术，人们可以在活体组织及器官内实时观察细胞和分子水平的生理和病理过程，为医学和生物学领域提供了强有力的工具。
本文将从成像原理、技术进展以及应用前景三个方面介绍生物活体成像技术的研究进展。
一、成像原理生物活体成像技术主要有三种类别：荧光成像、声音成像和光学磁共振成像。
其中，最常见的是荧光成像技术。
这是基于荧光染料的发光特性来进行组织成像的技术。
荧光染料可以被细胞或其他生物分子吸收，从而在荧光显微镜下观察到它们的活动或位置。
通过不同的荧光染料标记相应的生物分子，可以实现对不同细胞或微生物的同步识别和定位。
声音成像技术是一种超声成像技术。
它利用了声波的传播和反射规律，在复杂的组织中产生了清晰的影像。
这种技术在医学领域得到了广泛应用，如超声心动图、血管超声检查等。
光学磁共振成像是一种基于磁共振成像技术的二光子显微成像技术。
通过能够产生光学响应的铁离子光响应性荧光物质，可以实现活体磁共振成像。
这种技术在新陈代谢和生物分子水平的实时成像方面具有很大优势。
二、技术进展近年来，随着生物活体成像技术的发展，各种新的技术和设备不断涌现。
首先，光学显微镜技术得到了很大的改进。
现代荧光显微镜已经能够在细胞图像中进行三维成像，并且可以实现单细胞的成像。
同时，光学显微镜也逐渐从非线性显微镜向高通量成像的方向进行发展。
其次，光声成像技术也在不断发展。
它已经在医院中得到了广泛应用。
在神经诊断中，光声成像可用于识别神经鉴定这一重要结构，并帮助解释神经电刺激效果。
在肝病和肝细胞癌的诊断中，光声成像能够清楚地区分不同组织，提高诊断精度。
最后，磁共振成像技术也在不断发展，同时也成为了体内成像领域中的标准。
在生物活体磁共振成像中，新的超级磁共振成像设备能够实现更快、更清晰的成像结果。
三、应用前景生物活体成像技术在医学和生物学领域的应用前景非常广泛。
活体显微成像技术在生物医学中的应用
活体显微成像技术在生物医学中的应用生物医学是一个多学科交叉的领域，涉及到物理、化学、生物等多个学科，其中成像技术是生物医学领域中重要的技术之一。
其中，活体显微成像技术是一种高分辨率、非侵入性的成像技术，在生物医学研究中有着重要的应用。
一、活体显微成像技术的原理活体显微成像技术是指直接在活体动物中动态观察细胞、器官、生物分子及其相互作用，以及生物过程的实时变化。
不同于传统的显微成像技术，活体显微成像技术具有高分辨率、非侵入性、实时性等特点。
活体显微成像技术的主要原理是对光学信号的检测和电子信号的转化。
通过在样品中注射、标记特定的物质，然后使用激光、LED或荧光显微镜等光学和电子检测方法，可以获得显微图像和数据。
二、活体显微成像技术的应用活体显微成像技术应用广泛，涉及到许多生物医学领域，如脑科学、免疫学、肿瘤学、心血管学等。
1. 脑科学领域在脑科学领域，活体显微成像技术被广泛应用于观察神经元的活动和突触的形成。
通过注射神经元特异性标记物，可以实时地观察神经元的活动，包括神经元的兴奋与抑制、突触可塑性以及神经网络的动态变化。
2. 免疫学领域在免疫学领域，活体显微成像技术可以用来研究免疫细胞的迁移和互动。
例如，在注射抗原后，可以观察到吞噬和呈递抗原的树突状细胞，以及效应器细胞的迁移和攻击。
3. 肿瘤学领域在肿瘤学领域，活体显微成像技术可以用来观察癌细胞的扩散和转移。
通过注射肿瘤标记剂，可以实时地观察肿瘤细胞的扩散、上皮细胞间转变和血管新生等重要过程。
4. 心血管学领域在心血管学领域，活体显微成像技术可以用来观察心血管系统的结构和功能。
通过注射心血管标记剂，可以实时地观察血管的构造和动态，包括血液流量、血管壁的变化以及血压等。
三、活体显微成像技术的前景随着技术的不断发展，活体显微成像技术的应用前景非常广阔。
例如，在研究神经退行性疾病、肾脏病变、肝脏疾病等领域，也可以运用活体显微成像技术进行深入研究。
此外，随着虚拟和增强现实技术的发展，活体显微成像技术的数据可以与现实世界的图像结合，从而为医疗诊断和治疗提供更多的信息，将成为未来生物医学领域重要的技术之一。
生物光学成像技术在生物学中的应用
生物光学成像技术在生物学中的应用生物光学成像技术是近年来在生物学研究领域中广泛应用的一种先进技术。
生物光学成像技术是基于光学原理和生物学的关联，使得专家能够非侵入性地观察和研究生物体的内部结构和功能。
生物光学成像技术具有高分辨率、高灵敏度和非侵入性的特点，因此成为生物学研究的重要工具。
一、生物光学成像技术概述生物光学成像技术主要有三种类型：荧光成像、光声成像和光学相干成像。
荧光成像技术是一种使用特定的荧光染料来标记细胞、分子和生物组织的成像方法。
荧光成像可以提供非常高的分辨率，并且可以用于动态观察生物体的信号转导和代谢过程。
光声成像技术是一种利用生物体组织对激光的光吸收和热膨胀效应来产生声波信号的成像方法。
它可以提供高分辨率的深层组织成像，并且可以用于血管、肿瘤和神经元等组织的三维成像。
光学相干成像技术是一种使用相干光源进行干涉成像，利用生物组织中光的散射和反射来获取高分辨率三维图像。
光学相干成像技术可以用于生物组织的表面成像和深层组织的显微镜成像。
二、生物光学成像技术在脑神经科学中的应用生物光学成像技术在脑神经科学领域中广泛应用，为神经信号和神经元之间的联系提供了非常有价值的信息。
单细胞成像技术是一种非常重要的应用，它可以用于观察和记录活动神经元的活动状态，研究神经元之间的联系和神经信号的传递。
荧光成像和光声成像技术可以用于活体小鼠等动物体内神经元成像。
此外，光学相干成像技术可用于大脑表面成像以及深部组织和血管成像。
光遗传学技术是一种利用光敏着体的分子来调控神经元活动的方法。
例如，可以在神经元内部表达、荧光标记和激发Rhodopsin 以调控神经元活动。
利用光学敏感分子对神经元的信号刺激可以实现快速、定量和准确的神经元兴奋状态控制和观察。
三、生物光学成像技术在心血管病学中的应用生物光学成像技术在心血管病学领域中也具有广泛的应用，可以用于心脏和血管的非侵入性成像。
生物荧光成像和光声成像技术可以用于心脏和血管的层图成像和功能成像，如红外荧光成像可用于检测动脉硬化斑块中的炎症细胞；光声心动描记技术可以用于心肌、心脏和心血管的成像，实现高分辨率的成像并可用于诊断和治疗心血管疾病。
小动物活体成像技术的应用进展
小动物活体成像技术的应用进展李珂;赵光【摘要】动物活体内光学成像(optical in vivo imaging)主要采用生物发光(bioluminescence)与荧光(fluorescence)两种技术在活体动物体内进行生物标记,通过成像系统来监测被标记动物体内分子及细胞等的发展进程,以及进行相关的生物、药物治疗研究[1-3].目前,国内、外实验动物成像的主要手段包括结构成像(解剖成像)及功能成像(分子成像).以optical-imaging、micro-PET、micro-SPET为代表的动物功能成像技术不但能即时反映活体动物内的细胞分布及基因表达,还能动态观察活体动物体内分子生物学过程,活体光学成像与micro-CT、MRI、ultrasound等结构成像手段结合,能为动物实验提供更客观的数据、更确切的分子生物特性.结合笔者所在医院IVIS LuminaⅡ型活体成像设备(living image)以及LivingImage(R)Software分析软件系统,对活体动物光学成像技术的应用进展综述如下.【期刊名称】《实用医药杂志》【年(卷),期】2012(029)001【总页数】2页(P81-82)【关键词】活体成像;生物发光;荧光;应用【作者】李珂;赵光【作者单位】471031河南洛阳,150医院全军肛肠外科研究所中心实验室;471031河南洛阳,150医院全军肛肠外科研究所中心实验室【正文语种】中文【中图分类】R-332动物活体内光学成像（optical in vivo imaging）主要采用生物发光（bioluminescence）与荧光（fluorescence）两种技术在活体动物体内进行生物标记，通过成像系统来监测被标记动物体内分子及细胞等的发展进程，以及进行相关的生物、药物治疗研究[1-3]。
目前，国内、外实验动物成像的主要手段包括结构成像（解剖成像）及功能成像（分子成像）。
以optical-imaging、micro-PET、micro-SPET为代表的动物功能成像技术不但能即时反映活体动物内的细胞分布及基因表达，还能动态观察活体动物体内分子生物学过程，活体光学成像与micro-CT、MRI、ultrasound等结构成像手段结合，能为动物实验提供更客观的数据、更确切的分子生物特性。
活体成像技术及其应用
活体成像技术及其应用随着科学技术的不断发展，越来越多的技术被开发和应用到生命领域中。
其中，活体成像技术是近年来发展迅速的一种生命科学技术。
它可以以非侵入性的方式观察生物体内部的生物学过程，帮助我们更加深入地了解生命现象，同时也有许多应用。
一、活体成像技术活体成像技术是一种通过非侵入性手段，以非破坏性的方式观察动态生物过程的技术。
它主要利用光学、荧光、磁共振成像等方法，通过对生物体内的活体成像标记的识别和追踪，对生物体进行观察和分析。
其中，生物体内活体成像标记的种类很多，例如荧光蛋白，纳米粒子等等，这些标记都能够在我们观察和分析生物体的过程中提供有效的帮助。
此外，活体成像技术还涉及到成像仪器的类型、成像条件的选择等等。
二、活体成像技术的应用活体成像技术在生命领域中有许多应用。
以下是其中的几个方面：1、药物开发活体成像技术可以帮助研究员在生物体内快速地筛选出药物，加速药物研究开发过程，提高研发效率。
同时，活体成像技术还可以帮助研究员推测药物的药效，研究其机理。
2、疾病诊断活体成像技术可以帮助研究人员深入了解某些疾病的病理和分子机制，提高疾病的诊断速度和准确性。
例如，该技术可以在体内观察炎症、肿瘤等生物系统的形态学和生物学变化，从而为疾病的诊断和治疗提供指导。
3、生物学基础研究活体成像技术可以帮助研究人员更加深入地了解动态生物过程的本质。
例如，该技术可以快速地观察细胞分裂、细胞活动、神经元的运动等等的生物学过程，有助于研究人员更好地理解生命现象的原理和规律。
三、活体成像技术的局限性和发展活体成像技术的应用和发展得到了越来越多的关注，但在其应用过程中也存在一些局限性，导致技术的进一步完善和优化。
1、分子探针的选择活体成像技术需要用到分子探针来标记生物体，而不同的分子探针在不同的物理条件下会发生不同的变化，可能会导致活体成像的误差。
因此，分子探针的选择对于活体成像技术的准确性至关重要，研究员需要在对不同的分子探针进行测试研究的过程中选出最适用的标记物质。
活体内成像技术的应用与发展
活体内成像技术的应用与发展随着生物医学研究的发展以及人们对健康的关注不断提高，活体内成像技术越来越受到关注和重视。
活体内成像技术（In Vivo Imaging）是一种通过非侵入性手段，对活体动物进行非损伤性成像的技术，将体内生物过程展现于图像或视频中，为生物医学研究带来了极大的便利。
一、活体内成像技术的种类活体内成像技术包括磁共振成像（MRI）、放射性核素成像（单光子发射计算机断层扫描、正电子发射断层扫描）、超声、光学成像和磁共振波谱等多种技术。
其中，MRI成像技术是目前临床应用最广泛的成像技术之一，能够清晰地展示人体内部的组织结构和器官建构，并且对于一些细胞和微小病灶也有很高的分辨率。
与其它成像技术相比，MRI 成像技术的分辨率最高，这也是它得以广泛应用的原因之一。
另外，放射性核素成像利用了放射性同位素的特性，定位和描绘被注入/摄取放射性同位素的组织或器官。
这种技术也找到了一定的应用范围。
超声在妇科检查、血管专业检查、心脏专业检查中应用最多，其价格低廉，成像速度快，但是其分辨率相对不如上述两种技术。
光学成像技术直接利用光信号对动物或人体内部的进行成像，即生物荧光技术。
此外，光学显微镜和激光扫描显微镜也是光学成像技术的重要代表。
磁共振波谱技术，也称核磁共振波谱技术，其原理与磁共振成像一样，但是它检测的是成分的谱线，与化学键和分子结构相关。
其应用与定量分析有关。
二、活体内成像技术的应用活体内成像技术的应用广泛，从基础科研到临床诊断和治疗都有很大的发展潜力。
在医学研究领域，活体内成像技术可以用来研究诊断和治疗各种疾病，尤其是肿瘤。
例如，使用同位素成像技术可以定量分析肿瘤患者的代谢病变。
利用MRI技术，可以在病变早期识别出很小的血管新生，从而在治疗开始之前就能提前发现血栓的存在或预防其形成。
在过去的几年中，活体内成像技术已经广泛用于生物进化、基因表达、细胞迁移、信号通路调控、蛋白质交互以及细胞生存等研究中。
光学技术在生物医学检测中的应用
光学技术在生物医学检测中的应用随着科技的发展，光学技术在生物医学检测领域中被广泛应用，包括光学成像、光学诊断、光学治疗等多个方面。
本文将从生物荧光成像、体内荧光成像、光学相干断层扫描等方面探讨光学技术在生物医学检测中的重要应用。
一、生物荧光成像生物荧光成像是一种把特定荧光标记列入到细胞，从而使组织和结构可视化的荧光成像技术。
在生物医学中，荧光成像被广泛应用于肿瘤诊断、生物标记物检测及基因表达定位等领域。
肿瘤成像是荧光成像应用中最常见的领域之一。
在荧光成像技术中，绿色荧光蛋白是最常用的标记物之一，癌细胞内部的GFP可以被荧光显微镜直接看到，这种方法被称为绿色荧光成像。
此外，激光荧光成像也是一种新的肿瘤检测技术，可以通过选择性激活肿瘤细胞特有的荧光染料来实现更好的肿瘤可视化。
生物荧光成像是一种基于细胞或组织内发射出的荧光的信号来测量和研究化学和生物反应的手段。
对于荧光标记的蛋白质，荧光成像技术可以清晰的显示其在细胞内的分布，以及对生长、运动、分裂等生理过程的影响。
二、体内荧光成像体内荧光成像是一种无创性、无痛苦的生物医学图像技术，能够在活体动物中，通过照射荧光标记的物质，实现细胞和组织的可视化。
在荧光成像技术中，囊泡是一个最常用的荧光标记物。
囊泡效应是荧光成像技术的一个核心原理。
使用荧光标记的囊泡和细胞，可以深入了解细胞和组织内部的交互作用，可以观察红细胞、白细胞、肿瘤、心肌组织以及肝脏、脾脏、肾脏、肺部等内部结构。
体内荧光成像技术也常常应用于研究新药物的作用。
研究者通过将药品与荧光标记物结合，以了解药物在宿主内的分布以及它在发病部位的累积量。
三、光学相干断层扫描光学相干断层扫描是一种高分辨率、非侵入性的断层扫描技术，用于对生物组织和器官进行成像。
使用相干光的方法，使图像分辨率更高、对比度更大。
被广泛应用于眼科和心血管领域，其中，眼科是目前使用光学相干断层扫描技术进行检测的最为常见的领域之一。
通过使用这项技术，医生可以无创性地观察眼部组织结构的变化，超越传统的眼部检查方法，从而更好地了解并治疗一系列眼部疾病。
PE小动物活体成像在干细胞研究中的应用
小动物活体光学成像技术在干细胞研究中的应用PerkinElmer小动物活体光学成像技术已在生命科学基础研究、临床前医学研究及药物研发等领域得到广泛应用。
在众多应用领域中，干细胞研究是活体光学成像技术的应用热点之一。
在活体光学成像实验中，常用于干细胞光学标记的方法包括：1、利用萤火虫荧光素酶（Firefly Luciferase）作为报告基因，通过转基因技术体外转染干细胞；2、通过亲脂性荧光染料直接标记干细胞；3、从已构建好的生物发光转基因动物中提取干细胞，所提取干细胞即具备生物发光特性。
总体来说，应用小动物活体光学成像技术进行干细胞研究主要集中于以下几个方面：1、监测干细胞的移植、存活和增殖；2、示踪干细胞在体内的分布和迁移；3、多能诱导干细胞、肿瘤干细胞等新兴研究。
下面结合一些具体实例进行阐述：一.监测干细胞的移植、存活和增殖干细胞移植在治疗心肌缺血、脊髓损伤、关节炎等多种疾病中发挥重要作用。
但是迄今为止，科学家对干细胞在体内的存活时间和增殖规律并未完全了解，而缺少有效的技术手段是其中一个重要限制因素。
活体光学成像技术可以长期连续监测干细胞在活体动物体内的存活及增殖规律，为干细胞的研究提供了全新的技术支持。
以下为应用生物发光成像技术观测干细胞在活体动物体内存活和增殖的具体实例：造血干细胞移植是现代生命科学的重大突破，通过移植造血干细胞可以治疗恶性血液病，部分恶性肿瘤，部分遗传性疾病等多种致死性疾病。
之前对于造血干细胞的异体移植研究主要依靠流式细胞仪分析从处死的受体动物中提取的骨髓。
这种方法虽然能够准确测量造血干细胞的移植存活率，但存在诸多缺陷：如需处死大批实验动物；无法反映除骨髓之外其他部位发生的造血重组情况；数据获取只局限于处死动物后的单一时间点，无法对同一个体的移植情况进行连续纵向观测。
生物发光成像技术很好的解决了上述问题。
发表于2003年Blood杂志上的一篇文献首次利用了生物发光技术进行干细胞异体移植的研究。
小动物活体成像技术的应用
小动物活体成像技术的应用小动物活体成像技术（Small Animal In Vivo Imaging）是一种现代的影像学方法，用于在活体动物中观察和研究生物过程的组织、细胞和分子水平的变化。
它通过小动物活体成像技术，使用各种成像技术来实时监测和量化动物体内的生物学活动，为疾病的研究和药物开发提供了重要的工具和信息。
小动物活体成像技术的发展，得益于影像学领域的不断创新与进步。
目前，常用的小动物活体成像技术主要包括可见光成像（Optical Imaging），核素成像（PET/SPECT），核磁共振成像（MRI），计算机断层扫描（CT）和超声成像（Ultrasound）等多种方法，每种方法都有其特点和适用范围。
可见光成像是小动物活体成像技术中应用较广泛的一种方法。
它包括生物发光和荧光成像两种技术。
生物发光是利用转基因技术，在实验动物体内植入荧光素酶基因，该基因与底物荧光素发生生化反应产生光信号，通过相应的成像仪器可以观察到发光信号。
荧光成像则是利用荧光探针或标记物，如荧光蛋白报告基因（如GFP、RFP）、荧光染料（如FITC、Cy5）或量子点（Quantum Dots），通过激发光和发射光的相互作用来实现成像。
生物体内的荧光信号可以被捕获和记录下来，并通过专业的成像软件进行分析和定量。
生物发光和荧光成像的步骤大致相似：在实验动物体内标记目标细胞或组织，可以通过注射荧光素酶基因、荧光蛋白报告基因等方法实现。
然后，对标记物进行筛选和鉴定，确保选择到有效的标记细胞或组织。
接下来，在适当的时间点注射相应的底物或荧光探针，观察并记录荧光信号的变化。
然后，使用相应的成像仪器进行成像，并通过图像分析软件对获得的图像进行处理和解读。
在小动物成像仪可见光成像分析中，除了生物发光和荧光成像外，还有一种常见的应用是反射式成像。
这种成像方法可以在实验动物皮肤表面捕获反射的光信号，并通过光学技术进行分析，提供组织深度、血液灌注、氧饱和度等信息。
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活体动物光学成像系统在活体荧光成像中的应用第一部分技术原理一、技术简介随着活体动物光学成像技术在国内外的普及和应用，越来越多的科研人员希望能通过该技术来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。
NightOWL ⅡLB 983 NC320活体动物光学成像系统正是为满足这样的应用需求而设计的。
该系统通过荧光光路的特殊设计，实现了对激发光的能量控制和调节，提高了活体荧光成像的稳定性和灵敏度，并且该系统操作简单、费用低廉、不涉及放射性，是不错的进行活体荧光成像的仪器。
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成像，既可以提高数据的可比性，避免个体差异对试验结果的影响。
更重要的是，该技术可以得到直观的成像图片，了解标记物在动物体内的分布和代谢情况，避免了传统的体外实验方法的诸多缺点，特别是在药物制剂学、药物临床前研究中有不可估量的应用前景。
NightOWL ⅡLB 983 NC320活体荧光体内成像技术的基本原理是激发光源通过特殊的光路设计使其能量稳定、强度合适的激发光使荧光基团达到较高的能量水平，然后发射出较长波长的散射光，该散射光可以穿透实验动物的组织并且可由仪器cooling slow scaning CCD以光子数量化检测到光强度，同时反应出标记物的数量。
二、标记原理活体荧光成像技术有三种标记方法：荧光蛋白标记、荧光染料标记和量子点标记。
荧光蛋白适用于标记肿瘤细胞、病毒、基因等。
通常使用的是GFP、EGFP、RFP（DsRed）等。
荧光染料标记和体外标记方法相同，常用的有Cy3、Cy5、Cy5.5及Cy7，可以标记抗体、多肽、小分子药物等。
量子点标记作为一种新的标记方法，是有机荧光染料的发射光强的20倍，稳定性强100倍以上，具有荧光发光光谱较窄、量子产率高、不易漂白、激发光谱宽、颜色可调，并且光化学稳定性高，不易分解等诸多优点。
量子点是一种能发射荧光的半导体纳米微晶体，尺寸在100nm以下，外观恰似一极小的点状物。
它可以经受反复多次激发，而不像有机荧光染料那样容易发生荧光淬灭。
已经证实了量子点的成像深度远远超过标准的荧光素如果能与抗体结合配对，就可以作为跟踪组织细胞的探针，或者探测低浓度的抗体。
如果能解决不同材料的量子点偶联、功能化标记问题，就可以用量子点代替很多荧光染料分子。
三、技术特性在活体动物光学成像技术中，相对于生物发光成像技术，荧光成像技术的优势主要表现在：1. 荧光染料、蛋白标记能力强荧光标记物种类繁多，包括荧光蛋白、荧光分子、量子点等，可以与基因、多肽、抗体等生物分子标记，作为分子探针使用范围广。
同时不同的荧光蛋白或染料还可对样本进行多重标记，同时成像。
检测的波长范围从300nm到1100nm，我们可以提供全光谱的滤光片实现几乎所有荧光标记的体内成像。
2. 信号强度大由于荧光是在外界光源激发下产生的能量转移现象，其光子强度较其它光学信号更强，持续时间长，信号所反应的样本信息量更丰富，对信号接收仪器的要求相对较低，节省更多的实验成本。
3. 实验成本低相对于活体生物发光成像来说，费用低廉，不需要底物。
荧光发光基团只要在其合适强度的激发光激发下就可以发出定波长的发射光信号，整个反映不需要添加任何昂贵的反应成分，只要保证荧光基团稳定，就可实现随时激发随时发光的效果。
4. 活体、尸体、器官全部可以进行成像由于荧光是基于物理能量转移原理，对实验样本的生理状态要求较低，可以实现活体、尸体、尸解组织器官样本的光学成像。
5. 操作简便，测量快速，每次检测时间仅为毫秒级，同时可检测多个动物6. 分辨率提高，可达到2-3mm（生物发光的分辨率在3-5mm）但是，任何技术都是优点和缺点并存，荧光成像技术常出现的问题主要有：1. 自发荧光实验样本尤其是小动物会产生自发荧光，主要是来源于皮毛和血液的自发荧光。
对于皮毛中的黑色素是皮毛中主要的自发荧光源，其发光光线波长峰值在500-520nm 左右，在一般的绿色荧光作为探针时，影响最为严重。
另外，食物中的叶绿素、动物血液都会产生较强的非特异性自发荧光。
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。
2. 光被动物组织吸收特性在小动物实验时，光在动物组织内传播时会被吸收，而且不同类型的细胞和组织吸收光子的特性并不一样，血红蛋白（hemoglobin），黑色素是造成体内可见光被吸收的主要因素，其吸收可见光中蓝绿光波段的大部分。
但是在可见光大于600纳米的红光、近红外波段，血红蛋白的吸收作用却很小，在偏红光区域，大量的光可以穿过组织和皮肤而被检测到。
由此可见，红光的穿透性在体内比蓝绿光的穿透性要好得多，因此逐渐成为活体荧光成像实验的热点，活体荧光实验建议选择发射较长波长的标记物，近红外荧光已经成为活体成像标记的重要选择。
3. 背景光干扰在一般epi顶部荧光激发/检测类装置中，激发背景光的干扰也是荧光检测手段的一个问题，目前很多技术类革新都在试图降低背景光的干扰，比如利用侧面激发/顶部接收装置、底部透射激发装置等改变常规成像仪器的光路设计，达到降低背景光的目的。
现有技术采用不同的原理，尽量降低背景信号，获取机体中荧光的准确信息。
目前以NightOWL ⅡLB 983 NC 320为活体动物可见光成像系统为荧光成像的主要代表。
第二部分仪器原理以Berthold公司的NightOWL ⅡLB 983 NC320活体动物光学成像系统所示，体内可见光成像系统主要由四部分组成：一、CCD选择适当的CCD镜头，对于体内可见光成像是非常重要的。
更为合适的CCD是制冷型的前照射CCD。
选用的CCD镜头对于波长600nm左右的光必须具有非常高的灵敏度和量子效率，而且由于需要探测的光源在皮下几厘米处，其噪声信号要尽可能的小。
NightOWL ⅡLB 983 NC 320活体光学成像系统提供更为合适于荧光检测的CCD是制冷型的前照射CCD，NC 320。
NightOWL ⅡLB 983 NC320活体动物可见光成像系统采用的CCD像素大小达到6.8µm，像素达到400万，分辨率可达到5µm。
综上所述，荧光成像对CCD相机选择的要求是：CCD⌝类型：单光子计数冷CCD，光子计数类CCD可以进行荧光量化分析。
CCD像素分辨率：由于荧光背景光较强，产生非特异性杂光干扰明显，需要配有高分辨率CCD的相机。
⌝CCD⌝光谱覆盖能力：全波长覆盖。
荧光对其它常见参数的要求：CCD量子效率（QE）：荧光反应光子能量强，CCD容易捕捉到光子信号，CCD⌝不需要对QE有过高的要求。
CCD感光类别（前部感光/背部感光）：背部感光CCD芯片只有在检测极弱光信号优势明显，但在强光检测中与前部感光CCD芯片无差别，但其成本较高的弱势使其不属于荧光检测常规要素。
⌝CCD读数噪音：在强光检测中，CCD⌝的噪音影响比起荧光背景光的影响微乎其微，只有在发光检测时才会显出明显优势。
CCD暗电流：荧光检测不需要对CCD暗电流有太多要求。
⌝二、成像暗箱成像暗箱采用德国工艺、精钢锻造，内附高级光学避光涂层，可屏蔽宇宙射线及一切光源，可以使暗箱内部保持完全黑暗，CCD所检测的光线完全由被检动物体内发出，避免外界环境的非特异光污染。
CCD镜头位于暗箱的顶部，光线通过光圈被CCD收集。
暗箱里的CCD相机是由软件控制升降，升降精度可以达到0.01mm，相机高度与信号收集经过线性校对，通过升降可以获得宽视野拍照能力，拍照视野（FOV）从3.5厘米到26厘米，最多可同时检测五只小鼠，并且带有加热装置，可以保持观察实验动物的体温。
三、荧光激发和接收系统在活体荧光检测中经常碰到的问题是荧光反射光造成的背景很强，影响信号的检测。
因此在活体荧光检测中对于激发光能量的控制就显得非常重要，当检测样本小，或检测区域小，适于用低能量的激发光，当样本个体较大，或检测位置较深，则高能量的激发光更适合，或同时配合gooseneck鹅颈管激发装置使用，效果更佳。
同时，一般的荧光光源的能量会随着时间和波长的变化而变化，这对定量研究的体内实验是极其不利的。
在这样的应用需求下，NightOWL ⅡLB 983 NC 320活体动物可见光成像系统率先采用了荧光光源能量反馈控制系统，并且通过该系统调节激发光的能量在检测时间内的稳定控制，对于每一次荧光检测都可保证持续稳定的激发光，整个激发光路能量始终统一、稳定，激发光能量直接关系到发射光信号强弱，需要确保在整个长时间多次成像中输出稳定的激发光，达到检测时间内的稳定控制，特别是在多编组样本分析时。
仪器本身可以通过此系统控制激发光的能量，0%~100%可调节，针对不同的样本使用不同强度的激发光，这就大大提高了活体荧光成像的灵敏度和稳定性，增加了活体荧光成像技术的应用范围，使仪器成为开放性的检测平台。
在荧光单元，配备典型的荧光激发/接收装置，从顶部激发样本发光，当相机对样本进行调焦定位时，会同时检测到发射光信号，接收信号强度直接与相机的调焦高度相关，方便获取最佳观测值。
整个装置需要配合选择合适的光源和滤光片来激发荧光团，检测样本的发射光。
NightOWL ⅡLB 983 NC320还配有光能在线反馈控制装置，使整个激发光路能量始终统一、稳定，对于每一次荧光检测都可保证持续稳定的激发光。
仪器对于在不同时间发出的同一波长的光线，或者不同波长的光线，光能稳定对于定量研究非常重要，激发光能量直接关系到发射光信号强弱，特别是在多编组样本分析时，需要确保在整个长时间多次成像中输出稳定的激发光。
而光源本身能量不是恒定不变的，为此我们的光路配有能量在线反馈控制装置，实时监控光路，反馈补偿光源能量变动导致的激发能量突增或缺失，以确保整个激发单元的能量始终统一。
光源的光效稳定性有利于定量观察。
为了荧光光源发出的激发光能稳定均匀地照射在待测样本上，同时为了检测微小样本或者进行深度检测，NightOWL ⅡLB 983 NC320活体动物可见光成像系统设计了一系列激发光组件实现上述目的。
环状照射装置，激发高度可调，其特点是输出光线均匀统一，使照射在样品上的激发能量始终保持统一。
鹅颈管照射装置，可以得到spot聚光，针对老鼠等试验动物局部（头部、四肢、某一内脏部等）或小体型物种（蚕、果蝇等）。
鱼尾型照射装置的特点是聚光激发，高能量激发光可以提高穿透样本皮层深度，增强发射光的强度，适合激发弱信号（由于浓度低或皮下深度原因）。
上述激发装置采用多模块即插即用式设计，使应用更具针对性及广泛性，操作简便。