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法國VILBER Fusion系列光學活體成像的應用
點擊次數: 發布時間:【2017-02-07】

法國VILBER Fusion系列光學活體成像的應用

來源:中國教育裝備采購網2012-08-13 10:42圍觀1821次

       目前,進行動植物活體成像的主要方法手段包括結構成像及功能成像。結構成像主要采用超聲、計算機斷層攝影(CT)、核磁共振等方法,而功能成像則主要采用光學成像的方法。光學成像主要采用生物發光(Bioluminescence)與熒光(fluorescence)兩種技術在活體動植物內進行生物標記,通過成像系統來檢測被標記動植物體內分子及細胞等的發展進程,可進行癌癥及藥物研究、病毒學及基因治療、細胞凋亡、蛋白質相互作用及轉基因動物模型等。

法國VILBER Fusion系列光學活體成像的應用

  在光學活體成像過程中,還面臨著一些挑戰。首先,受探針或染料所處動物體內的位置的影響,位置越深,使得信號越難以穿透動物皮膚而難以被檢測到;其次,選擇的激發光源波長及染料的發射波長較短,同樣無法很好的穿透皮膚;最后,由于探針或染料通常通過尾部靜脈注射,探針會被動物的血液和組織所稀釋,在活體內的信號就比較弱,因此,選擇的探針或包被染料的納米材料等最好有靶向性。

  針對以上問題,法國VILBER研發生產的Fusion FX7多功能成像系統,采用了四級半導體制冷CCD,相對于室溫可低至-67℃,暗電流僅有0.0002e/p/s,極大地降低了背景噪點;1.2inch大面積CCD感應器配以f0.84大光圈定焦鏡頭,最大程度減少光信號的損失,提高檢測靈敏度,即使動植物體內發出很少的光子也能夠檢測到信號。由于在活體成像過程中,激發光源的波長及頻率對于染料的激發有很大的影響,波長越長,頻率越高,越能穿透動物皮膚組織,提高激發光的射入。VILBER Fusion FX7獨有的Pulsed light技術,提高了光源的發射頻率,從而提高了單位時間內的入射光量,另外,Fusion FX7 IR Spectra具有640nm紅光及740nm遠紅光激發光源,可以有效穿透動物皮膚組織,激發染料后獲取更多的發射光信號。

法國VILBER Fusion系列光學活體成像的應用

  在活體成像實驗過程中,還需要注意以下幾點:首先,盡量選擇激發波長和發射波長較長的熒光染料,如CY5、CY5.5、Qdot 705或Alex Fluor 700等,如果利用熒光探針,則盡量確定探針體外表現穩定可靠,并確定發射波長或強度,也可用血液等生物體液溶解探針觀察其變化。其次,由于動物本身在不同部位會有不同的自發熒光,且不同的激發光條件下,自發熒光也會有明顯不同。因此,如果是用小鼠做實驗,則盡量選擇裸鼠,避免小鼠的皮毛產生的熒光干擾。再者,納米材料或藥物與染料要進行充分的混合,使得藥物等充分的包被染料,以提高信號強度,也可防止假陽性的出現。

  最后,活體成像時要設有對照。通過陽性對照確定波譜之后,以此光譜分離的拆分條件對陰性對照組進行拆分,如果條件合適的話,陰性對照應該沒有相應的信號。也可根據已有的知識和時間變化來確定信號的部位。

  在使用VILBER Fusion FX7進行活體成像過程中,推薦設置如下:

  如果為生物自發光,則選擇Chemiluminescence成像模式,設置為f0.84光圈,自動或手動計算最佳曝光時間,也可選擇Video模式進行圖像連拍以獲取最佳成像。

法國VILBER Fusion系列光學活體成像的應用

  如果選用熒光染料,則選擇Fluorescence成像模式,根據選用的染料選擇合適的光源和濾光片,光圈可設定為f1.2,根據信號強弱調節。選擇手動模式,根據信號強弱來增加和減少曝光時間。

  成像結束后,還可添加偽彩,以不同的顏色來辨別信號的強弱。

  應用案例:

  以下為青島大學醫學院附屬醫院與中國海洋大學進行的小鼠體內藥物代謝分析實驗于VILBER Fusion FX7 Spectra系列成像系統中獲得的圖像:

  FITC染料代替藥物包被納米材料,以灌胃方式注入小鼠體內,觀看不同時間段內藥物(信號)在體內的分布情況。以下為灌胃后2h\4h\6h信號的分布情況。

法國VILBER Fusion系列光學活體成像的應用
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