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活体成像技术的应用

来源:中国仪器批发网2018-09-10 11:24:26浏览:749

光学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。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。因其操作极其简单、所得结果直观、灵敏度高等特点, 近年来,已广泛应用于生命科学、医学研究及药物开发等方面。

有研究人员利用活体成像技术,研究了不同年龄阶段小鼠脑部动脉血管结构及血流的变化。

首先,研究人员使用吲哚氰绿(ICG)荧光示踪剂尾静脉给予小鼠注射后,利用实时成像模式,曝光时间160ms,间隔2min,一共拍摄50张实时图像,通过选取右侧半脑同区域动力学的常规指标Trising、Imax、BFI、MTT的检测,发现不同月龄的小鼠头部的血流强度确实存在差异(图一),表明年轻小鼠静脉血流较快,同时脑部血容量也更大。

                         图一:2月龄小鼠和12月龄小鼠脑血流量比较

接下来,研究人员继续在ICG模式下观察两组小鼠的脑膜动脉的分布情况。发现年轻小鼠软脑膜动脉平直而尖锐,可见明显小分支;然而,老年小鼠脑膜动脉钝而曲折,小分支模糊不清楚。同时,取两组小鼠的中动脉和上矢状窦同样位置的单一像素点,观察了相应的血流动力曲线,也发现年轻小鼠在该指标检测中更有优势(图二、图三),这些结果说明:与老年小鼠相比,年轻小鼠脑膜动脉分布更广泛,血容量也更大。

                                图二:2月龄小鼠和12月龄小鼠软膜动脉形态比较

     图三:2月龄小鼠和12月龄小鼠大脑中动脉(MCA)和上矢状窦(SSS)动力学比较

 

最后,文章作者通过脑部血流成像,计算全脑相同ROI区域的血流特征值(Trising,IMAX,BFI,MTT),总结得出:年轻小鼠较老年小鼠的脑部血流量、血流速度、血容量等都占据明显优势(图四)。

     图四:2月龄小鼠和12月龄小鼠大脑中动脉(MCA)和上矢状窦(SSS)血流示意图

活体成像技术以其超高的分辨率,超强的药代动力学分析功能,在血液系统、肿瘤、干细胞、药代动力学研究等领域正发挥愈加重要的作用,也成为生物医学基础科研中不可或缺的科研利器。

 

小动物/植物活体成像系统特点:

FOBI系成像系统,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。 

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