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揭秘小動物活體光學成像系統(tǒng)的設計原理

更新時間:2024-09-24      點擊次數(shù):2586
  小動物活體光學成像系統(tǒng)是一種先進的科研工具,系統(tǒng)利用生物發(fā)光和熒光技術,通過高靈敏度的制冷CCD相機配合特制的成像暗箱和圖像處理軟件,使研究人員能夠直接監(jiān)控活體生物體內的細胞活動和基因行為;廣泛應用于生命科學、醫(yī)學研究及藥物開發(fā)等領域。
  小動物活體光學成像系統(tǒng)的設計原理主要基于生物發(fā)光和熒光兩種技術。以下是這兩種技術的具體介紹:
  1.生物發(fā)光技術
  標記細胞或DNA:通過將熒光素酶基因整合到細胞染色體DNA上,當存在其底物熒光素時,即可在幾分鐘內產生發(fā)光現(xiàn)象。
  發(fā)光原理:熒光素酶在ATP及氧氣的存在條件下催化熒光素的氧化反應而發(fā)光,這種光只有在活細胞內存在,且光的強度與標記細胞的數(shù)目線性相關。
  優(yōu)點:非侵入性、實時連續(xù)動態(tài)監(jiān)測體內的各種生物學過程,減少實驗動物數(shù)量及降低個體間差異的影響,背景噪聲低,具有較高的敏感性。
  2.熒光技術
  標記方法:采用熒光報告基團進行標記。
  激發(fā)發(fā)射:通過激發(fā)光激發(fā)熒光基團到達高能量狀態(tài)后產生發(fā)射光,常用的有綠色熒光蛋白(GFP)、紅色熒光蛋白DsRed及其它熒光報告基團。
  特點:費用低廉、操作簡單,但信噪比較低,非特異性熒光產生的背景噪音使其靈敏度較低。

 

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