小动物近红外二区荧光活体影像系统

合集下载

小动物活体成像技术原理及常见问题分析

小动物活体成像技术原理及常见问题分析活体成像技术是指应用影像学方法，在不损伤动物的前提下，对活体状态下的生物过程进行组织、细胞和分子水平的定性和定量研究的技术。

通过这项技术可以非侵入式、直观地观测活体动物体内肿瘤的生长，转移、疾病的发展过程、基因的表达变化等生物学过程。

与传统剥瘤称重测量的方法相比，活体成像能够对同一种实验对象在不同时间点进行观察，跟踪同一观察目标(标记细胞及基因)，数据更加真实可信，成本更低，灵敏度更高。

目前活体成像技术主要采用生物发光（Bioluminescence）与荧光（Fluorescence）两种技术，生物发光技术是用荧光素酶（Luciferase）基因标记细胞或者DNA，而荧光技术则是应用荧光蛋白（如GFP,RFP,Mcherry等）标记细胞或是蛋白等研究对象。

其中生物发光技术因其操作简单，反应灵敏，在肿瘤，分子互作及信号传导等研究中得到了广泛应用。

LUC荧光素酶（Luciferase）是自然界中能够产生生物荧光的酶的统称，其中最有代表性的是来自北美萤火虫（Photinus pyralis）体内的荧光素酶。

萤火虫荧光素酶属于加氧酶（oxygenase），其发光反应需要O2和Mg2+参与；有辅酶A（CoA）存在时能提高反应效率，增加发光时间。

萤火虫荧光素酶无需翻译后修饰，即可表现出荧光素酶活性。

将萤火虫荧光素酶的基因插入慢病毒介导的载体中，通过CAG启动子过表达从而作为报告基因，在细胞中表达。

常用于细胞标记后小动物细胞移植活体成像追踪，从而评估移植后细胞的归巢以及治疗效果等。

GFP绿色荧光蛋白1962年在一种学名Aequoreavictoria的水母中发现。

其基因所产生的蛋白质，在蓝色波长范围的光线激发下，会发出绿色萤光。

这个发光的过程中还需要冷光蛋白质Aequorin的帮助，且这个冷光蛋白质与钙离子（Ca2+）可产生交互作用。

将绿色荧光蛋白的基因插入慢病毒介导的载体中，通过flap-Ub启动子过表达从而作为报告基因，在细胞中表达。

仪器一：小动物活体光学成像系统

仪器一：小动物活体光学成像系统（一）具体参数要求1、系统性能*具备高灵敏度的生物发光二维成像功能：*具备高性能的荧光二维成像功能：*具备荧光分子断层成像技术，能够实现真实三维断层扫描，获取貞•实三维信息；具备基于切伦科夫辐射原理的放射性同位素成像功能：*具备高品质滤光片及光谱分禽算法，可实现自发荧光扣除及多探针成像：实验中能够实现生物发光及荧光成像模式的联合使用，并能将影像融合叠加：具备国际公认的光学信号定量方法：2、应用领域广泛应用于癌症、干细胞、感染、炎症、免疫疾病、神经疾病、心血管疾病、代谢疾病、基因治疗等多种疾病分子机理及相关药物研发的临床前研究。

3、主要技术参数3.1仪器硬件部分3.1.1二维成像部分*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°C,温度可视化；♦CCD 量子效率大于85% （500-700nm）；*最小检测光子数可达100光子/秒/弧度/平方厘米：采用泄焦镜头，最大光圈可达fA95,可自动聚焦；成像视野范国可调，最大视野能够满足至少3只小鼠同时成像：动物载物台温度可控（20-40°C）,且即时温度可通过软件显示；*生物发光灵敏度达到可检测小鼠皮下少于100个生物发光细胞（需提供证明文献）：荧光光源采用高效金属卤素灯，功率不低于150瓦；*激发光滤片标配数量不少于19个，发射光滤片标配数量不少于7个：*所有滤片均为高品质滤光片，透光率可达95%,滤片表而采用多层硬性涂料防护，防止因长期照射导致的滤片退化或损伤，使用寿命长：具备高品质成像暗箱，避免仪器背景信号的过多产生：仪器出厂前经过国际标准的NIST光学校准：仪器具备左时自检功能，可自动去除仪器本身产生的背景信号。

3.1.2三维成像部分具备反射照明方式，以获取小动物体表轮娜结构；*具备透射照明方式，并通过底部多点透射扫描，获取三维重建所需的断层信息：*具备荧光分子断层成像技术，能够实现小动物体内任意深度的信号探测：*透射激发光源为长寿命固态激光器，能满足体内有效激发深度＞2cm；*具备超声传感器，用以获取三维重建所需的深度信息：具备高精度XY激光扫描电动平台，扫描范用达65 mm X 50 mm。

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2、⽣物发光成像活体⽣物荧光成像技术就是指在⼩的哺乳动物体内利⽤报告基因-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,将部分化学能转变为可见光能释放。

然后在体外利⽤敏感的CCD设备形成图像。

荧光素酶基因可以被插⼊多种基因的启动⼦,成为某种基因的报告基因,通过监测报告基因从⽽实现对⽬标基因的监测。

⽣物荧光实质就是⼀种化学荧光,萤⽕⾍荧光素酶在氧化其特有底物荧光素的过程中可以释放波长⼴泛的可见光光⼦,其平均波长为560 nm(460—630 nm),这其中包括重要的波长超过600 nm的红光成分。

在哺乳动物体内⾎红蛋⽩就是吸收可见光的主要成分,能吸收中蓝绿光波段的⼤部分可见光;⽔与脂质主要吸收红外线,但其均对波长为590—800 nm的红光⾄近红外线吸收能⼒较差,因此波长超过6 00 nm的红光虽然有部分散射消耗但⼤部分可以穿透哺乳动物组织被⾼灵敏的CCD检测到。

⽣物发光成像的优点可以⾮侵⼊性,实时连续动态监测体内的各种⽣物学过程,从⽽可以减少实验动物数量,及降低个体间差异的影响;由于背景噪声低,所以具有较⾼的敏感性;不需要外源性激发光,避免对体内正常细胞造成损伤,有利于长期观察;此外还有⽆放射性等其她优点。

然⽽⽣物发光也有⾃⾝的不⾜之处:例如波长依赖性的组织穿透能⼒,光在哺乳动物组织内传播时会被散射与吸收,光⼦遇到细胞膜与细胞质时会发⽣折射,⽽且不同类型的细胞与组织吸收光⼦的特性也不尽相同,其中⾎红蛋⽩就是吸收光⼦的主要物质;由于就是在体外检测体内发出的信号,因⽽受到体内发光源位置及深度影响;另外还需要外源性提供各种荧光素酶的底物,且底物在体内的分布与药动⼒学也会影响信号的产⽣;由于荧光素酶催化的⽣化反应需要氧⽓、镁离⼦及ATP等物质的参与,受到体内环境状态的影响。

⼆、⼩动物活体成像1、制作动物模型可根据实验需要通过尾静脉注射、⽪下移植、原位移植等⽅法接种已标记的细胞或组织。

Xenics红外相机在第二近红外小动物活体荧光成像方面的应用-4

Xenics液氮制冷相机在第二近红外小动物活体荧光成像方面的应用1、应用背景介绍癌症作为四大不治症之一，一直以来都是全球各国希望攻克的难题。

World Cancer2014报告指出：全球范围内每年癌症新增病例高达1400万，死亡病例高达820万，而2010年全球在癌症上投入的资金为1.16万亿美金，为全球生产总值的2%。

影像方法一直以来都是癌症研究、药物开发，以及一般医疗行业重要的辅助研究手段；传统的获取影像的方法主要包括X-Ray成像、可见光成像以及核磁成像。

X-Ray 成像主要是通过X光探测器来探测穿透人体组织后的X光影像，主要包括DR、CT、PET 等设备，但是X光成像由于有辐射，对人体有伤害，且这些成像技术的空间分辨率有限，很难实现微小病灶的早期检测，进而影响早期治疗。

同样，由于这些设备的时间分辨率有限，不适合外科医生长期手术使用；可见光成像主要通过探测400nm—700nm范围内的可见光来获取影像信息，但是可见光无法获得被探测人和物内部的信息；MRI也是医疗行业一个有力的手段，但是MRI设备拍摄时间长、费用昂贵，无法在术中使用。

图1：CT、PET探测设备基于上述背景，越来越多的生命科学工作者开始了其他影像方法对癌症检测价值的研究。

近红外成像由于能够获得更高的空间分辨率和更高的时间分辨率，获得了越来越多研究者的喜爱。

同时，由于更深的探测深度，以斯坦福大学为首的众多科研院所和高校开始了第二近红外成像的研究。

图2：红外成像探测深度VS 可见光成像探测深度2、第二近红外荧光成像研究原理近红外成像，由于时空分辨率都比Micro-CT和PET高，又没有辐射，同时可以在手术中使用等，被广泛研究。

近红外成像主要分为第1近红外（0.75um—0.9um）成像和第2近红外（1.1um--1.4um）成像，而第2近红外成像由于可以获得更深的探测深度（1 - 3毫米），更高的空间分辨率（~ 30毫米），更高的时间分辨率（< 200 ms 每帧），更受期待。

小动物活体影像系统需求

小动物活体影像系统需求
1 设备名称：
小动物活体影像系统。

2 数量：
1套。

3 设备用途说明：
小动物活体成像仪采用高灵敏度的冷CCD相机，能够检测弱光信号，达到很高的量子率，且背景噪音极小，外加独特设计的暗箱和科学高效的数据处理，使其可以完成无论是发光或者是荧光所涉及到的所有发光标记物的成像分析，能满足实验室多种研究的需要。

4 技术要求及参数：
6 技术服务条款
售后服务要求：
1)需为本项目配备足够的售后服务力量，具有国内本地化的服务团队。

2)售后服务响应时间：电话响应时间要求4小时内，到场响应时间要求
2个工作日内（指从接到报障至到达故障现场的时间）。

3)免费提供技术支持热线电话。

4)免费提供email技术支持，并且在24小时内回复。

5)提供仪器设备的免费保修期至少一年（保修期内免费维修并更换除消
耗品以外的零部件，维修人员的路费、食宿等自理）。

6)提供该设备的技术使用说明书及外购配件仪器说明书，并指导在使用
该设备时的操作注意事项等。

7)提供配套软件至少一年的免费升级服务。

培训要求：
1)为保证所提供的仪器设备安全、可靠运行，便于方的运行维护，必须
对方培训合格的维护和管理人员。

2)负责对方提供至少一次现场技术培训，以便工作人员在培训后能熟练
地掌握系统的维护工作，并能及时排除大部分的系统障碍。

最创新的近红外二区荧光-生物发光双模式光学成像技术

最创新的近红外二区荧光/生物发光双模式光学成像
技术
在众多影像技术中，活体光学成像技术具有成像速度快、灵敏度高、可以进行多通道成像以及经济快捷等特点，已被广泛应用于干细胞示踪研究。

然而，传统的荧光成像的波长大多集中在可见光到近红外一区波段，存在组织穿透深度低和空间分辨率低的缺点，这大大限制了荧光成像方法的应用。

最新的研究表明近红外二区荧光（NIR-II，1000-1700 nm）在活体组织中具有更少的组织吸收和散射以及更低组织自发荧光特性，可以大大提高荧光成像的组织穿透深度和空间分辨率，在生物医学影像中具有广阔的应用前景。

日前，中科院苏州纳米所王强斌团队开发了一种新型的近红外二区荧光/生物发光双模式光学成像技术，并以急性肝损伤小鼠为模型，实现对移植干细胞在活体内的动态迁移、存活和免疫清除的一体化分析。

brukerin-vivoxtreme小动物活体成像系统标准操作规程（1）

brukerin-vivoxtreme⼩动物活体成像系统标准操作规程（1）Bruker In-Vivo Xtreme⼩动物活体成像系统标准操作规程【⽬的】通过制定本操作规程，规范⼩动物活体成像系统使⽤。

【准备】1、实验试剂（药物、染料、⿇醉剂、⽔、脱⽑膏等）；2、实验对象（⼩⿏、⼤⿏、⿊⿏、裸⿏等）；3、如需要⽓体⿇醉则要进⾏氧⽓准备，将⿇醉剂倒⼊⿇醉机中，并检查⿇醉机检查窗中液位位于“min”和“Max”之间；⽓体⿇醉前根据室内温度情况酌情打开动物空⽓加热器。

【开机】主机部分：1、打开X-Ray光源，将开关钥匙打到“ON”的位置；2、打开主机，将主机右后⽅的电源开关打到“ON”的位置。

接着打开电脑，等待⽹线图标出现⼀个黄⾊三⾓叹号后，将MI软件打开。

注意：仪器开机以后，需要⼤约20分钟的预冷时间。

附属部分：1、如需要进⾏⽓体⿇醉，则需要打开⿇醉机，并对实验对象进⾏预⿇醉；2、如果需要进⾏三维旋转拍摄，则需准备动物旋转系统（MARS），动物旋转系统的准备需要在不开拍摄软件和MARS控制器按钮打到manual的情况下，先按要求将旋转器安装到暗箱中，然后将按钮打到auto，完成之后即可打开MI软件【拍照】1、将实验对象摆放到托盘中，拍照部位朝下，如拍摄腹部影像，需将实验对象腹部朝下，并将四肢伸展开，然后将托盘放⼊暗箱拍摄位置，放置是托盘缺⼝朝右侧摆放；2、双击桌⾯MI图标，打开MI软件，单击“Capture”按钮，打开拍摄参数设置界⾯；1）：拍摄界⾯顶部显⽰仪器型号。

MI软件提供同时拍摄两张图像的功能，即第⼀张图像是Foreground，主图像，第⼆张图像是Background，背景图像。

点击Foreground和Background按钮进⾏切换，对两张图像的拍摄程序分别进⾏编辑。

2）：左边第⼀部分File⾥可以执⾏和创建、编辑修改⼀个Protocol，同时，Protocol还可以通过点击软件顶部的⼯具栏中Protocol按钮打开。

仪器一：小动物活体光学成像系统

仪器一：小动物活体光学成像系统(一)具体参数要求1、系统性能*具备高灵敏度的生物发光二维成像功能；*具备高性能的荧光二维成像功能；*具备荧光分子断层成像技术，能够实现真实三维断层扫描，获取真实三维信息；具备基于切伦科夫辐射原理的放射性同位素成像功能；*具备高品质滤光片及光谱分离算法，可实现自发荧光扣除及多探针成像；实验中能够实现生物发光及荧光成像模式的联合使用，并能将影像融合叠加；具备国际公认的光学信号定量方法；2、应用领域广泛应用于癌症、干细胞、感染、炎症、免疫疾病、神经疾病、心血管疾病、代谢疾病、基因治疗等多种疾病分子机理及相关药物研发的临床前研究。

3、主要技术参数3.1仪器硬件部分3.1.1二维成像部分*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 量子效率大于85%（500-700nm）；*最小检测光子数可达100光子/秒/弧度/平方厘米；采用定焦镜头，最大光圈可达f/0.95，可自动聚焦；成像视野范围可调，最大视野能够满足至少3只小鼠同时成像；动物载物台温度可控（20-40℃），且即时温度可通过软件显示；*生物发光灵敏度达到可检测小鼠皮下少于100个生物发光细胞（需提供证明文献）；荧光光源采用高效金属卤素灯，功率不低于150瓦；*激发光滤片标配数量不少于19个，发射光滤片标配数量不少于7个；*所有滤片均为高品质滤光片，透光率可达95%，滤片表面采用多层硬性涂料防护，防止因长期照射导致的滤片退化或损伤，使用寿命长；具备高品质成像暗箱，避免仪器背景信号的过多产生；仪器出厂前经过国际标准的NIST光学校准；仪器具备定时自检功能，可自动去除仪器本身产生的背景信号。

3.1.2三维成像部分具备反射照明方式，以获取小动物体表轮廓结构；*具备透射照明方式，并通过底部多点透射扫描，获取三维重建所需的断层信息；*具备荧光分子断层成像技术，能够实现小动物体内任意深度的信号探测；*透射激发光源为长寿命固态激光器，能满足体内有效激发深度>2cm；*具备超声传感器，用以获取三维重建所需的深度信息；具备高精度XY激光扫描电动平台，扫描范围达65 mm ×50 mm。

小动物近红外二区荧光活体影像系统

仪器名称：小动物近红外二区荧光活体影像系统百购生物网为您提供型号：Series II 900/1700简介：针对传统活体荧光成像技术面临的低组织穿透深度（<3毫米）和低空间分辨率（~毫米）、高自发荧光背景等瓶颈，苏州影睿光学科技有限公司的研究团队历经多年潜心研究，于2012年推出了第一款基于近红外二区荧光（NIR-II,900-1700nm）的小动物活体影像商业化系统（Series II 900/1700），实现了高组织穿透深度（>1.5cm）、高时间分辨率（50ms）和高空间分辨率（25μm）的活体荧光成像。

Series II 900/1700可针对不同的研究体系，在小动物活体水平进行实时、无创、动态、定性和定量的影像研究，包括肿瘤早期检测、肿瘤发展、转移和治疗过程、药物筛选、靶向药物和靶向治疗、干细胞活体示踪及其再生医学研究等。

影睿光学拥有世界领先的量子点制备和应用专利技术、活体荧光影像设备，以及强大的数据处理和分析功能，为用户提供完整的科研产品及解决方案。

目前，影睿光学Series II 900/1700系统已成功销往美国埃默里大学，并与美国哈弗大学医学院、美国康奈尔大学、美国埃默里大学、北京大学、复旦大学附属华山医院、南京大学附属鼓楼医院、中国科学院北京动物研究所、中国科学院上海药物研究所等数十家国内外优秀研究机构建立了良好的商业伙伴及合作关系。

技术优势：荧光活体成像解决方案：近红外二区荧光成像活体组织对近红外二区荧光（1000-1700nm）具有更低的吸收和散射效应，以及可以忽略的自发荧光背景，因此，在活体荧光成像中，与传统荧光（400-900nm）相比，近红外二区荧光具有更高的穿透深度、更高的时间和空间分辨率，以及更高的信噪比。

近红外二区荧光探针解决方案： Ag2S 量子点国际领先的近红外二区荧光量子点技术，量子效率大于15%；具有良好的生物相容性(Ag2S 量子点对主要器官肝脏、脾脏和肾脏等没有毒副作用)。

ivis小动物活体成像原理

ivis小动物活体成像原理IVIS小动物活体成像技术是一种非常先进的体内活体成像技术，通过利用进阶成像技术，可以观察小动物体内的生物过程，对小动物模型的生理状况等进行研究，从而为治疗疾病的研发提供基础支持。

IVIS小动物活体成像技术的原理IVIS小动物活体成像技术的原理是利用各种光源激发小动物体内的荧光信号，通过荧光信号的强度或荧光成像分析来诊断或分析小动物的整体或某一组织器官的代谢。

荧光成像可以用于实时监测小动物模型的生理过程，观察细胞、分子和肿瘤的病理学表现，评估药品的治疗效果。

在IVIS小动物活体成像技术中，有三个主要的成像原理：1. 荧光素生物成像原理荧光素在小动物体内氧化成荧光素酶，荧光素酶可以将D-luciferin转化成氧化荧光素（Luciferase）。

Luciferase反应会放出能量以荧光形式发射，产生很强的荧光信号。

2. 量子点生物成像原理量子点是一种可以发光的半导体纳米粒子，由于量子点在空间和时间的分辨率非常细致，在感受器官、观察分子生物学过程方面得到了广泛的应用。

因此，量子点被广泛地应用在活体成像领域。

3. 彩色化学成像原理彩色化学成像采用与荧光素和量子点相比更加分散，但是可以通过化学发光实现成像，例如X荧光素染料（X-gal）是一种产生蓝色信号的底物，可以用来检测beta-加氧酶活性。

IVIS小动物活体成像技术的应用IVIS小动物活体成像技术已经成功地应用于心血管和内分泌疾病研究、生物感应和疫苗研发、神经退行性疾病、血液学、癌症和肿瘤治疗等方面。

其中，荧光素生物成像技术在肿瘤研究方面得到了广泛的应用。

研究人员可以使用体内植入的荧光素表达载体，作为标志基因，导入肿瘤细胞中，通过活体成像技术观察肿瘤初次出现、生长、扩散等现象，从而为治疗癌症提供了宝贵的信息和基础支持。

IVIS小动物活体成像技术的优势IVIS小动物活体成像技术比传统的动物实验更加高效和拥有更强的伦理意义。

传统的动物实验需要大量的动物和时间来获得有效的实验结果，还需要对动物进行不同层次的观察，而IVIS小动物活体成像技术不仅可以在同一小动物体内进行多个实验，而且需要的动物数量只有传统实验的十分之一，从而大大减少了对小动物的伦理影响。

五种常见的小动物活体成像技术

五种常见的小动物活体成像技术01前言动物活体成像技术是指应用影像学方法，在不损伤动物的前提下，对活体状态下的生物过程进行组织、细胞和分子水平的定性和定量研究的技术。

随着小动物成像技术的发展，活体小动物非侵袭性成像在临床前研究中发挥着越来越重要的作用，涌现出了各种小动物成像的专业设备，为科学研究提供了强有力的工具。

小动物活体成像技术主要分为五大类：可见光成像(Optical)、核素成像(PET/SPECT)、计算机断层摄影成像 (CT)、核磁共振成像(MRI)、超声成像（Ultrasound)。

02小动物活体成像设备特点、应用及优缺点1.可见光成像设备体内可见光成像包括生物发光与荧光两种技术。

前者是动物体内的自发荧光，不需要激发光源，而后者则需要外界激发光源的激发。

1.1生物发光设备：生物发光是用荧光素酶基因标记DNA，利用其产生的蛋白酶与相应底物发生生化反应产生生物体内的光信号。

标记后的荧光素酶只有在活细胞内才会产生发光现象，并且发光强度与标记细胞的数目呈线性相关。

1.2荧光设备：荧光技术则采用荧光报告基因（GFP、RFP）或荧光染料（包括荧光量子点）等新型纳米标记材料进行标记，利用报告基因产生的生物发光、荧光蛋白质或染料产生的荧光就可以形成体内的生物光源。

可见光成像优势与应用：使用低能量、无辐射、对信号检测灵敏度高、实时监测标记的活体生物体内的细胞活动和基因行为，被广泛应用到监控转基因的表达、基因治疗、感染的进展、肿瘤的生长和转移、器官移植、毒理学、病毒感染和药学研究中。

可见光成像的主要缺点：二维平面成像、不能绝对定量。

发展前景：目前仅仅停留在仿体和小动物实验阶段,尚未进入临床应用，在许多方面仍需进一步改进和完善.寻找新的高量子效率荧光团，改进重建算法、拓展新型光学成像技术、提高图像分辨率是未来的重要任务。

2.核素成像设备PET、SPECT是核医学的两种显像技术，相同之处是都利用放射性核素的示踪原理进行显像，皆属于功能显像。

小动物活体成像的原理及区别

小动物活体成像的原理及特点小动物活体成像主要采用生物发光（bioluminescence）与荧光（fluorescence）两种技术。

生物发光是用荧光素酶（Luciferase）基因标记细胞或DNA，而荧光技术则采用荧光报告基团（GFP、RFP, Cyt及dyes等）进行标记。

利用一套非常灵敏的光学检测仪器，让研究人员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。

传统的动物实验方法需要在不同的时间点宰杀实验动物以获得数据, 得到多个时间点的实验结果。

相比之下，可见光体内成像通过对同一组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。

另外, 这一技术对肿瘤微小转移灶的检测灵敏度极高，不涉及放射性物质和方法, 非常安全。

因其操作极其简单、所得结果直观、灵敏度高等特点, 在刚刚发展起来的几年时间内，已广泛应用于生命科学、医学研究及药物开发等方面。

一、技术原理1. 标记原理哺乳动物生物发光，是将Fluc基因整合到细胞染色体DNA上以表达荧光素酶，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 及氧气的存在条件下，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，并且光的强度与标记细胞的数目线性相关。

对于细菌，lux操纵子由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，带有这种操纵子的细菌会持续发光，不需要外源性底物。

基因、细胞和活体动物都可被荧光素酶基因标记。

标记细胞的方法基本上是通过分子生物学克隆技术, 将荧光素酶的基因插到预期观察的细胞的染色体内，通过单克隆细胞技术的筛选, 培养出能稳定表达荧光素酶的细胞株。

目前, 常用的细胞株基本上都已标记好, 市场上已有销售。

小动物活体成像系统技术规格

2.5 可前后移动的扫描式LED光源，保证激发强度的完全均一性。
2.6 LED超长使用寿命，5000小时保证90%以上输出。
2.7 ≥10位发射滤光片轮，双磁控溅射镀膜滤光片，适用光谱范围：至少包含400~900nm；透过波长带宽≤30nm，透过率≥90%。
3 麻醉&控温装置
3.1 专用的麻醉系统，用于实验动物的麻醉（吸入异氟烷），全不锈钢气化罐体，用于氧气和异氟烷混合。
小动物活体成像系统技术规格
序号
货物名称
技术要求
1
小动物活体成像系统
1 CCD相机
1.1 最新一代深度制冷科研0级CCD相机，制冷温度不高于-90℃。
1.2 HSR高灵敏度读取技术，具有信号扩增器。
1.3 相机本身原始分辩率≥2160 x 2160。
1.4 相机本身具有Binning技术，最高可达12x12，提高成像速度及灵敏度。
4.1 穿透深度大于15mm。
4.2 空间分辨率＜3微米。
4.3 收集发射波长：至少包含900-1700nm。
4.4 激光系统：808nm和980nm半导体激光器。
4.5 至少5种模式图片保存，自动扣除荧光背景，实时动力学曲线分析。
4.6 自动添加伪彩和叠加分析图像，ROI区域定量分析，实时拍摄视频。
2 暗箱
2.1 全自动控制暗箱，相机可Z轴升降，载物台可X，Y轴移动，实现三维调节。
2.2 带有不少于2个近红外投影及5个相机，可进行构建三维动物模型。
2.3 马达控制光学镜头，自动对焦，自动曝光。
2.4 ≥8通道脉冲LED光源，涵盖深蓝至近红外波段，每个波长至少含有两个独立的激发光源，保证激发强度。
1.5 感光范围至少包含400~900nm。

近红外二区小动物活体荧光成像系统的研制

近红外二区小动物活体荧光成像系统的研制
邬丹丹;潘力;周哲;付威威;朱海龙;董月芳
【期刊名称】《物理学报》
【年(卷),期】2024(73)7
【摘要】近年来,小动物活体荧光成像系统被广泛应用于生物医学成像研究.但是,现有的荧光成像系统存在穿透深度有限、图像信噪比低等缺点.因此,利用近红外二区(near-infrared-Ⅱ,NIR-Ⅱ,900—1880 nm)荧光成像技术在生物组织中具有的低吸收、低散射和穿透深度深等优点,研制出一套NIR-Ⅱ小动物活体荧光成像系统,提出了一种荧光图像增强校正方法,并设计生物组织模拟实验和活体动物实验测试该系统的性能和成像效果.实验结果表明,该系统具有穿透深度深、信噪比高、灵敏度高等优点.结合商用的吲哚菁绿试剂和聚集诱导发光染料,该系统可实时监测小鼠体内的血管分布情况,并对深层组织器官进行持续监测,实现活体小鼠清醒状态下的动态监测研究,有助于推动生物医学成像领域的肿瘤研究和药物开发研究等进入一个新阶段.
【总页数】10页(P344-353)
【作者】邬丹丹;潘力;周哲;付威威;朱海龙;董月芳
【作者单位】中国科学院苏州生物医学工程技术研究所;苏州国科视清医疗科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于近红外二区荧光纳米探针的活体光学成像技术在生物医学应用的研究进展
2.近红外二区荧光宽场显微活体成像技术和应用
3.近红外二区荧光活体成像在细胞示踪上的应用进展
4.辊压机电动机滑环打火的处理
5.硫化铅量子点辅助近红外二区荧光成像技术在活体应用中的研究进展
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

IVIS-Spectrum小动物活体成像系统概述

仪器功能介绍：
通过化学发光和荧光的标记技术，标记基因、多肽和细胞，可以直接检测活体生物体内的细胞活动和基因行为，可以观测活体动物体内肿瘤的生长及转移、疾病的发生发展、基因的表达等生物学过程，可以直接实时观察标记的基因及细胞在活体动物体内的活动及反应，并可用于体外培养细胞实验。

利用光学标记可以研究疾病的发生发展过程，可应用于研究干细胞、白血病细胞、肿瘤细胞、骨髓微环境、药物体内分布及代谢、药物靶向及药物筛选。

仪器主要技术参数：
主要技术参数：
CCD尺寸≥2.7×2.7 cm；
CCD有效像素数量≥2048×2048；
CCD 量子效率＞85%（500-700nm）；
CCD暗电流≤100电子/秒/平方厘米；
CCD读数噪音≤3个电子（bin=1,2,4）或5个电子（bin=8,16）；
具备荧光反射及透射扫描成像模式；
具备高分辨窄带激发光滤片，覆盖415-760nm波段，具备数量≥10个；具备高分辨窄带发射光滤片，覆盖490-850nm波段，具备数量≥18个。

近红外二区荧光照射小球藻

近红外二区荧光照射小球藻好吧，今天咱们聊聊“近红外二区荧光照射小球藻”的事儿。

乍一听，这个词儿就让人觉得高大上，不过别担心，咱们轻松聊聊，不用害怕那些晦涩的科学术语。

你知道小球藻吧？那可是水里的小明星，绿得发光，活得滋润。

它们不仅好看，还有不少“内涵”，比起那些整天只会发呆的水草，小球藻可是勤劳的小工蜂，光合作用、吸收二氧化碳，简直是个环保小能手。

说到近红外二区荧光，嘿，听起来像是科幻电影里才有的东西，但其实这玩意儿在科学界可是一股清流。

近红外区域是光谱的一部分，通常人肉眼看不见，但却能穿透一些东西。

想象一下，像一个隐形的超级英雄，偷偷地做着好事。

这种光可以刺激小球藻的荧光，让它们在光照下发出迷人的光芒，像是在水里开了派对一样。

你要是晚上去河边，看到小球藻们闪闪发亮，简直就像在看星星，心情瞬间就好起来了。

话说回来，这种荧光照射可不是随便玩玩的，科学家们可都是在认真研究的。

想想看，他们拿着各种仪器，像是魔法师一样，试图揭开这些小小生物的秘密。

这就像是拆开一个巧克力蛋，里面藏着各种惊喜。

小球藻在近红外光的照射下，竟然能发出不同颜色的荧光，简直是个“变色龙”。

每种颜色的荧光都在告诉科学家们一些信息，或许是它们的生长状态，或许是它们的健康状况。

这玩意儿可不仅仅是好看，哦不，它背后有很多科学意义。

通过这些荧光，科学家们能够了解小球藻在不同环境下的表现，甚至还可以用来监测水质变化。

就像是小球藻们给我们打了个招呼，告诉我们水里发生了什么。

想想，水里有这么多小精灵，真是太神奇了吧！你知道吗？小球藻的应用可广泛了。

除了水质监测，咱们还可以把它们用在生物燃料的开发上。

听上去是不是很未来科技的感觉？小球藻能通过光合作用生成油脂，这些油脂又可以转化成燃料。

这就像是用绿色植物为我们加油，环保又省钱，真是个一举两得的好主意。

科学家们对小球藻的研究可不仅限于这点。

他们还在研究如何提高小球藻的荧光强度和稳定性。

你可以想象，万一这些小家伙们的荧光变得更亮，简直就像给水面洒上了璀璨的星星，真是梦幻般的景象。

近红外二区荧光宽场显微活体成像技术和应用

近红外二区荧光宽场显微活体成像技术和应用阙步军;彭士屹;耿伟航;崔健;胡森虎;冯哲;钱骏【期刊名称】《红外与毫米波学报》【年(卷),期】2022(41)1【摘要】近红外二区(900~1880 nm,the Second Near-Infrared Region,NIR-II)荧光宽场显微成像技术是当前大深度活体成像的一大研究热点,在基础研究和临床应用方面都拥有巨大的潜力。

对比可见光(360~760 nm)和近红外一区(760~900 nm,the First Near-Infrared Region,NIR-I)的成像,NIR-II荧光宽场显微成像技术在活体层面具有更高的清晰度和更深的组织穿透。

在NIR-II宏观成像基础上,对组织微结构清晰成像的需求迫使成像试剂持续发展,成像系统不断精进。

目前,NIR-II 荧光宽场显微成像技术在脉管显微造影、肿瘤精确分析、炎症准确追踪等生物应用上都获得一系列突破,相关研究对象包含啮齿类动物(如小鼠,大鼠)及灵长类动物(如狨猴,猕猴)等。

将来随着仪器商业化和国产化突破,成像试剂安全性逐步提高,NIR-II 荧光宽场显微成像应用价值将不断攀升。

本文从NIRII荧光成像的机制及优势展开讨论,综述NIR-II荧光宽场显微成像的系统特点和演进历史,以及其在不同生物模型上活体成像方面的最新探索和前景展望,以期推动NIR-II荧光宽场显微成像技术进一步普及。

【总页数】18页(P181-198)【作者】阙步军;彭士屹;耿伟航;崔健;胡森虎;冯哲;钱骏【作者单位】浙江大学先进光子学国际研究中心光及电磁波研究中心光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室;宁波舜宇仪器有限公司【正文语种】中文【中图分类】O43【相关文献】1.纳米近红外荧光技术在活体成像上的应用2.近红外荧光染料MHI-148应用于肿瘤活体成像的初步研究3.近红外二区荧光探针在生物成像领域的研究进展4.基于近红外二区荧光纳米探针的活体光学成像技术在生物医学应用的研究进展5.Nd^(3+)离子敏化的荧光纳米探针用于近红外二区血管成像因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。