小动物活体成像技术的原理

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。

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。考虑到不同荧光物质的发射光谱 EX（excitation spectrum）和激发光谱 EM（emission 8pectrum）的不同，要选择对应的激发和发射滤片。

2. 生物发光成像
活体生物荧光成像技术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；水和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 600 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他优点。
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和吸收，光子遇到细胞膜和细胞质时会发生折射，而且不同类型的细胞和组织吸收光子的特性也不尽相同，其中血红蛋白是吸收光子的主要物质；由于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。

NeoScience FOBI 小动物/植物活体成像系统

荧光标记生物成像仪

特点：

 FOBI系生物成像仪，用于对来自荧光标记的生物体的荧光信号进行成像和分析。

FOBI利用对绿色荧光与近红外线优化的光源及滤光镜来分辨背景与信号—无须预处理。

散射LED光源减少了位置变化使结果更为可靠。

 既可以采集高灵敏度的图像也可以生成高分辨率的视频文件。

FOBI的简单设计与程序成就其易于使用与快速获取数据的性能。

集成麻醉气体进出暗箱的接口，暗箱内动物可持续麻醉成像。

应用：

肿瘤

 利用绿荧光蛋白稳定细胞系来获取肿瘤影像。
 FOBI可以通过强度测量来检查抗肿瘤活性而无须牺牲动物。
 通过追踪荧光信号，FOBI可以确定癌症转移的位置和范围。

细胞追踪

FOBI可确认标靶细胞的存活与位置所在—这些靶细胞因不同应用目的而制成。
利用病毒载体导入荧光基因存在若干问题；干细胞和免疫细胞经荧光染料染色后，可直接于动物体内检测。

体外

动物体内成像数据的结果可通过体外成像再次确认。
荧光信号可以在动物处死后持续表达，通过获得分离组织可以再次量化荧光图像。
上述的体外数据可为实验做很好的数据支撑并增加测试的可靠性。

植物

FOBI可以在植物叶片中进行成像和定量分析--由于叶绿素的自发荧光，此功能在同类产品中极难实现！
FOBI的彩色相机不仅可以拍摄GFP的绿色荧光，还可以拍摄红色荧光。因此也可检测植物的健康状况。
可在同一叶片上进行GFP分析也能检测其健康状况。
FOBI可在种子和(植物伤口)愈合组织上进行成像。
FOBI能够检测植物整个生长期与再生期的的特性。

小动物/植物活体成像系统 分析
荧光成像分析可以去除荧光背景，提高定量分析的准确性。