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生物荧光成像

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。

光在哺乳动物组织内传播时会被散射和吸收,光子遇到细胞膜和细胞质时会发生折射现象,而且不同类型的细胞和组织吸收光子的特性并不一样。在偏红光区域,大量的光可以穿过组织和皮肤而被检测到。利用精诺真公司的IVIS系统最少可以看到皮下的500个细胞,当然,由于发光源在老鼠体内深度的不同可看到的最少细胞数是不同的。在相同的深度情况下, 检测到的发光强度和

细胞的数量具有非常好的线性关系。可见光体内成像技术的基本原理在于光可以穿透实验动物的组织并且可由仪器量化检测到的光强度,同时反映出细胞的数量。 
二、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:

癌症与抗癌药物研究

免疫学与干细胞研究

细胞凋亡

病毒侵染

基因治疗

细菌侵染研究

抗生素药物

组织特异性基因表达

蛋白质相互作用

阻断RNA

基因表达

各种疾病模型