小动物活体成像技术，是在1999年美国哈佛大学Weisslede提出的一项技术，该技术是指应用影像学方法, 对活体状态下的生物过程进行组织、细胞和分子水平的定性和定量研究。

细胞在组织间的穿梭、分子间的相互作用、神经信号的实时传递……这些曾经隐藏在“黑箱”中的生命奥秘，如今在活体成像技术下宛如一部部活生生的微观“电影”，能实时、动态、在原位观察生命如何在生物体内运作！

光学成像技术

生物发光成像（Bioluminescence Imaging）

原理：利用荧光素酶（Luciferase）基因标记目标细胞或基因，注射底物（如D-荧光素钠/钾盐）后，在氧和ATP存在下催化发光反应，光波长在540-600 nm，发光的强度与标记细胞的数目呈线性关系，可以分析动物体内特定的基因表达、细胞发育和相关生物学进程。

荧光成像（Fluorescence Imaging）

原理：通过荧光蛋白（如GFP、mCherry）或染料标记目标，经特定波长激发后发射荧光成像。

两大成像系统对比

应用场景

一、肿瘤研究

1）肿瘤生长与转移示踪

将携带Luciferase和荧光蛋白基因的慢病毒感染肿瘤细胞（如胰腺癌、肝癌、乳腺癌细胞），构建稳转细胞系后接种至小鼠体内，通过生物发光成像实时监测原位瘤生长、远端转移（如肺转移、骨转移）及转移路径。

2）肿瘤特异性靶向成像

采用肿瘤特异性启动子（如端粒酶hTERT启动子）驱动报告基因表达，仅在端粒酶阳性的肿瘤细胞中激活荧光信号，实现高特异性成像，避免正常组织背景干扰。

3）肿瘤机制研究

结合基因编辑技术（如过表达/干扰特定基因），慢病毒双标记（Luciferase+目的基因）可同步观察基因功能与肿瘤表型变化。

二、干细胞治疗与再生医学

1）干细胞体内分布与存活监测

慢病毒转染干细胞（如脐带间充质干细胞）后表达Luciferase，注入动物模型皮下或静脉，通过活体成像追踪干细胞迁移、归巢及长期存活状态，评估治疗有效性。

2）干细胞治疗机制探索

在强直性脊柱炎等疾病模型中，标记的间充质干细胞可用于研究炎症微环境中的定向迁移机制。

三、药物研发与疗效评估

1）药效动力学研究

在移植瘤模型中，通过慢病毒标记的肿瘤细胞实时监测药物干预后肿瘤体积变化、转移抑制效果及复发情况。

2）药物靶向递送验证

结合报告基因与药物载体（如纳米颗粒），活体成像可直观显示药物在肿瘤部位的富集程度及代谢动力学。

从“看见”单根神经的超级CT，到让细胞发光的基因探针，活体成像技术正撕开生命暗箱！慢病毒载体的精准投递，赋予成像以时间维度与分子特异性。

文章出自：验外实包   想了解更多请关注：http://www.dj-cro.com/