活体动物体内光学成像技术的研究进展

生物发光和荧光成像作为近年来新兴的活体动物体内光学成像技术,以其操作简便及直观性成为研究小动物活体成像的一种理想方法,在生命科学研究中得以不断发展。利用这种成像技术,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。利用光学标记的转基因动物模型可以研究疾病的发生发展过程,进行药物研究及筛选等。本文综述了现有活体动物体内光学成像技术的原理、应用领域及发展前景,比较了生物发光与几种荧光技术的不同特点和应用。     

小动物活体成像技术的应用

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。     

小动物体内可见光三维成像技术研究进展

活体动物体内可见光成像是采用生物发光和荧光为标记物,利用灵敏的仪器来监控活体动物体内的细胞活动、蛋白表达情况和基因行为。近年来,可见光成像在生物医学的各个方面得到了广泛的应用。随着成像技术和检测仪器的不断发展,现已从平面二维成像逐渐发展为立体三维成像。三维成像技术在靶点的空间定位、与器官的关系,及绝对定量方面都有了很大的进展。本文就三维成像技术的原理、应用和发展前景进行了简要的综述。     

活体生物发光成像技术及其在病毒感染研究中的应用

生物发光是动物活体光学成像技术之一,因其反应灵敏、操作简单、数据精确,而被广泛地应用于生命科学研究多个领域,观测活体动物体内病毒复制、肿瘤生长等生命过程.生物发光技术采用荧光素酶基因标记细胞或病毒,与外源注射的底物荧光素发生反应,在冷CCD成像系统下显像并进行数据记录、分析.本文简要介绍活体生物发光成像这一新技术的原理...     

小动物活体光学三维成像系统及其对乳腺癌的定量分析

乳腺癌具有高转移率。使用小动物活体成像技术对乳腺癌的生长及转移情况实时监测定量分析可以帮助了解疾病机制及进行药物研究。二维成像对光学信号的定位与定量是相对的。随着计算机技术的进步,可以实现对采集的图像进行三维重建,精准量化光学信号,获得空间分布的三维信息。IVIS Spectrum小动物活体光学三维成像系统同时具有高灵敏的生物发光、荧光、切伦科夫辐射二维成像及三维扫描重建功能,是小动物活体光学成像的顶级系统。本文对人乳腺癌细胞（MDA-MB-231）进行慢病毒感染,在体外稳定表达荧光素酶后,选取重度联合免疫缺陷（SCID）小鼠进行原位乳腺癌模型的建立,通过IVIS Spectrum小动物活体光学三维成像系统对小鼠进行生物发光二维成像,无创观测肿瘤的生长及转移情况。本文的创新点是利用生物发光成像断层扫描技术对小鼠模型进行定量三维成像,使用系统自带的算法直接进行三维重建,同时结合鲸鱼优化算法（WOA）优化后的三维卷积的深度编码器-解码器的网络模型进行重建。通过CT图像验证两者的重建效果,得到肿瘤的深度信息,实现对乳腺癌的精准定量分析。     

生物光学成像技术在干细胞应用中的研究进展

干细胞目前已应用在多种疾病的治疗中,前景十分广阔,但干细胞存活、分布和迁移等具体机制仍未明确,需要通过长期有效、无副作用的干细胞示踪技术进一步研究.生物光学成像(OI)技术与干细胞相结合,操作简单、成像直观,并有高灵敏度和高特异性,可以实时、无创监测干细胞在动物活体内的生物学活动.本文就OI示踪技术的原理及其在干细胞应...     

鼠伤寒沙门菌动物模型活体成像技术的研究进展

鼠伤寒沙门菌的体内实验有利于开展食物中毒、胃肠炎、伤寒热等肠道传染病的防治。由于在活体内检测鼠伤寒沙门菌的动态变化存在瓶颈,使细菌致病机制的研究、疫苗及药物研发滞后。近年来应用小动物成像技术在活体中追踪转化了荧光素酶基因的鼠伤寒沙门菌越来越受到人们关注,综述该技术的应用现状及缺憾之处。     

分子成像及其应用

分子成像是近来新出现并迅速发展的一个生物医学领域,用它来显示和测定活体内生物过程在细胞和分子水平上的特征,可为深入揭示生理和病理过程的机制,以及对疾病及其治疗进行实时、动态、细致、无创、靶向性的探测和跟踪提供有效手段。预计在不远的将来,分子成像技术的迅速发展可能会带来临床医疗的重大变革。本文就分子成像及其应用作一综述。     

活体生物发光与荧光成像技术在干细胞研究中的应用

活体生物发光与荧光成像技术是近年发展起来的新兴技术,以其操作简便、灵敏度高、创伤性小在生命科学研究中有着较大的优势,目前已被广泛应用于基因标记、细胞凋亡、免疫细胞研究、肿瘤转移等诸多领域,尤其在新兴的干细胞研究方面更是发挥着不可替代的作用。综述了活体生物发光与荧光成像技术的原理、优势、应用范围及发展前景,特别对近年来该技术在胚胎干细胞的肝向分化、人造血干细胞重建小鼠造血系统、神经祖细胞治疗中枢神经系统肿瘤等方面的应用做了详细介绍。     

动物活体成像生物发光稳定细胞株的构建

目的:构建组成型表达萤光素酶基因的载体,建立稳定高表达萤光素酶的MCF-7乳腺癌细胞株,检测其对细胞增殖的影响及在传代后的表达效果.方法:以载体pGIA.20为模板,PCR扩增萤火虫萤光素酶基因,将其克隆到载体pIRESpuro2上,将获得的pIRESpuro2-Luc经酶切和测序验证后,转染293T、MCF-7及ZR...     

在体生物发光成像技术在生物医学中的应用

在体生物发光成像技术采用萤光素酶基因标记细胞及DNA,利用灵敏的光学检测仪器,实时直观地监测活体小动物体内感染性疾病的发生发展、肿瘤的生长及转移及引发的免疫反应、特定基因的表达等诸多生物过程。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、病原微生物或基因)的移动及变化,与传统的动物实验方法相比,在体生物发光成像得到的数据具有更高的可信度。近年来因其灵敏度较高、不涉及放射性物质、所得结果直观等优势,该技术已普遍应用于生物医学、药物开发等研究领域。     

利用非侵入性光学成像技术监测在体肿瘤的生长

利用电穿孔技术将gfp表达质粒转染于SP2／0细胞,通过G418筛选获得稳定表达GFP的小鼠骨髓瘤细胞株SP2／0—GFP细胞。将稳定的转化细胞移植于同系BALB／c小鼠后腿、耳部皮下及腹腔成瘤,每隔一天对小鼠肿瘤成像,跟踪肿瘤的生长过程。结果表明,探测到的GFP荧光强度和发光范围与肿瘤的生长或消亡相关,从而证明可以利用GFP作为肿瘤细胞的标记,结合光学成像技术,对肿瘤生长过程实时追踪。     

体内光量子点可视化图像在脑肿瘤中的应用

恶性胶质瘤年发病率约为5/100,000。美国每年有超过14,000例的新发恶性脑胶质瘤患者。治疗主要以手术治疗为主,手术肿瘤的切除程度影响患者的预后。外科手术治疗脑肿瘤需要精确定位脑肿瘤组织在正常脑组织中的位置以便能够获得精确的组织活检和肿瘤的完全切除。量子点是稳定存在的,产生荧光的可视化半导体纳米晶体。静脉注射量子点伴随着网状内皮系统和巨噬细胞的隔离。巨噬细胞可渗入到肿瘤组织并且能够吞噬通过静脉注射的光量子来产生可视化的肿瘤标记。通过巨噬细胞介导,将光量子运输至肿瘤组织展现了一种新兴技术来标记术前肿瘤组织。由于肿瘤组织中的光量子可以被光学成像和光谱学工具来探测,因此在脑肿瘤组织活检和切除中可以为外科医生提供可视化得实时反馈。     

In Vivo imaging of differences in early donor cell proliferation in graft-versus-host disease hosts with different pre-conditioning doses

Graft-versus-host disease (GVHD) results from immunemediated attacks on recipient tissues by donor-originated cells through the recognition of incompatible antigens expressed on host cells. The pre-conditioning irradiation dose is a risk factor influencing GVHD severity. In this study, using newly generated luciferase transgenic mice on a B6 background (B6.Luc^Tg) as bone marrow and splenocyte donors, we explored the effects of irradiation doses on donor cell dynamics in major histocompatibility complex (MHC)-matched allogeneic GVHD hosts via bioluminescence imaging (BLI). Results from BLI of GVHD hosts showed higher emission intensities of luminescence signals from hosts irradiated with 900 cGy as compared with those irradiated with 400 cGy. In particular, BLI signals from target organs, such as the spleen, liver, and lung, and several different lymph nodes fluctuated with similar time kinetics soon after transplantation, reflecting the synchronous proliferation of donor cells in the different organs in hosts irradiated with 900 cGy. The kinetic curves of the BLI signals were not synchronized between the target organs and the secondary organs in hosts irradiated with 400 cGy. These results demonstrate that pre-conditioning doses influence the kinetics and degree of proliferation in the target organs soon after transplantation. The results from this study are the first describing donor cell dynamics in MHC-matched allogeneic GVHD hosts and the influence of irradiation doses on proliferation dynamics, and will provide spatiotemporal information to help understand GVHD pathophysiology.