1樓:少陵五老
活體復動物體內光學成像主要採用生制
物發光與熒光兩種技術。生物發光是用熒光素酶基因(luciferase
)標記細胞或
dna,而熒光技術則採用綠色熒光蛋白、紅色熒光蛋白等熒光報告基因和fitc
、cy5、c
y7等熒光素及量子點
(quantumdot
,qd)
進行標記。
小動物活體成像技術是採用高靈敏度製冷
ccd配合特製的成像暗箱和影象處理軟體,使得可以直接監控活體生物體內的細胞活動和基因行為。實驗者藉此可以觀測活體動物體內腫瘤的生長及轉移、
感染性疾病發展過程、特定基因的表達等生物學過程。
由於具有更高量子效率
ccd的問世,使活體動物體內光學成像技術具有越來越高的靈敏度,對腫瘤微
小轉移灶的檢測靈敏度極高;另外,該技術不涉及放射性物質和方法,非常安全。因其操作極其簡單、
所得結果直觀、
靈敏度高、
實驗成本低等特點,
在剛剛發展起來的幾年時間內,
已廣泛應用於生命科學、
醫學研究及藥物開發等方面
如何選擇小動物活體熒光成像系統
2樓:蒼茫中的塵埃
小動物活體熒光成像技術在國內外得到越來越的普及應用,越來越多的科研人員希望能通過該技術來長時間追蹤觀察活體動物體內腫瘤細胞的生長以及對藥物**的反應,希望能觀察到熒游標記的多肽、抗體、小分子藥物在體內的分佈和代謝情況。
與傳統技術相比,活體熒光成像技術不需要殺死動物,可以對同一個動物進行長時間反覆跟蹤成像,既可以提高資料的可比性,避免個體差異對試驗結果的影響;又可以瞭解標記物在動物體內的分佈和代謝情況,避免傳統體外實驗方法的諸多缺點;特別是還可以用原生態的方法來研究問題,即研究物件不需要先行標記,其後用熒游標記物來研究其行為,觀察結果真實可靠。
那如何選擇自己最合適的活體熒光成像系統呢?本文試從以下幾點來進行分析。
1、 熒游標記的選擇
活體熒光成像技術主要有三種標記方法:熒光蛋白標記、熒光染料標記和量子點標記。熒光蛋白適用於標記腫瘤細胞、病毒、基因等。
通常使用的是gfp、egfp、rfp(dsred)等。熒光染料標記和體外標記方法相同,常用的有cy3、cy5、cy5.5及cy7,可以標記抗體、多肽、小分子藥物等。
量子點標記作為一種新的標記方法,是有機熒光染料的發射光強的20倍,穩定性強100倍以上,具有熒光發光光譜較窄、量子產率高、不易漂白、激發光譜寬、顏色可調,並且光化學穩定性高,不易分解等諸多優點。量子點是一種能發射熒光的半導體奈米微晶體,尺寸在100nm以下,它可以經受反覆多次激發,而不像有機熒光染料那樣容易發生熒光淬滅。
但是不同熒光波長的組織穿透力不同,如圖1所示,各種波長的光對小鼠各種器官的透過率,都在波長》600nm時顯著增加。而如圖2所示,在650nm-900nm的近紅外區間,血紅蛋白、脂肪和水對這些波長的光的吸收都保持在一個比較低的水平。因而,選擇激發和發射光譜位於650nm-900nm的近紅外熒游標記(或至少發射光譜位於該區間),更有利於活體光學成像,特別是深層組織的熒光成像。
(推薦文獻: nature method, 2005, 2: 12 如何選擇合適的熒光蛋白; science, 2009, 324:
804 錢永建教授研究成果-近紅外熒光蛋白,非常適合活體熒光成像)。
2、 活體熒光成像ccd的選擇
選擇適當的ccd鏡頭,對於體內可見光成像是非常重要的。如何選擇活體熒光價效比最高的ccd呢?ccd有一些重要的引數:
1) ccd 畫素。ccd畫素決定成像的**質量,畫素越高,成像質量越好。由於熒光背景光較強,產生非特異性雜光干擾明顯,需要配有高解析度ccd的相機。
2) 前照式還是背照式ccd。一般而言,背照式ccd具有更高的量子效率,但是只有在檢測極弱光訊號優勢明顯(如活體生物發光成像),但在強光檢測中與前照式ccd無本質差別,還更容易光飽和,並且其成本較高的弱勢使其不屬於熒光檢測常規要素。
3) ccd 溫度。製冷ccd分為兩種:恆定低溫製冷ccd和相對低溫製冷ccd。
恆定低溫製冷ccd擁有穩定的背景,可以進行背景扣除;而相對低溫製冷ccd由於背景不穩定,一般不能進行有效的背景扣除。ccd製冷溫度越低,產生的暗電流越小,如圖3所示,當製冷溫度達到-29°C時,產生的暗電流已經低至0.03e/pixel/s。
由於儀器自身產生的噪音主要由暗電流熱噪音和ccd讀取噪音組成,而目前ccd讀取噪音最低只能降至2e rms;因而更低溫度的ccd並不能明顯的降低背景噪音,而成本卻極大提高。
4) ccd 讀取噪音和暗電流。ccd讀取噪音和暗電流熱噪音是成像系統產生背景噪音的主要因素,但是 在熒光成像中,最主要的背景噪音卻是來自於熒光背景光。熒光成像訊雜比的改善主要依賴於熒光背景光的有效控制和背景扣除技術(圖4)。
3 、自發熒光的干擾
在活體熒光成像中,動物自發熒光一直困擾著科研工作者。在擁有激發光多光譜分析功能的活體成像系統出現以前,科學家們被迫採取各種方法來減少動物自發熒光,比如:採用無熒光素鼠糧飼養小鼠、使用裸鼠等。
現在,擁有激發光多光譜分析功能的活體成像系統,能夠輕鬆進行熒光訊號的拆分,如圖5,食物、膀胱、毛髮和**的自發熒光能夠被有效的區分和剝離。激發光多光譜分析也可用於多重熒游標記檢測,實現一鼠多標記,降低實驗成本,並有效提高資料的可比性。
4、 熒光訊號的準確定位
如圖6所示,如果訊號和靶標100%重合,這是科學家所追求的;但是,如果訊號並不和靶標重合,而又誤以為正確定位時,這是科學的噩夢。也許,一個錯誤定位的訊號,比沒有訊號更加糟糕!
而同時擁有結構成像(如x光、mri)和功能成像功能(如熒光、發光、同位素)的多功能活體成像系統,則讓您擺脫困境,準確定位熒光訊號。如圖7所示,小鼠的x成像經過胃腸造影,可清晰地獲得胃腸的形狀和位置,將熒光訊號和x光疊加,熒光和胃腸重合,可準確判定熒光定位在胃腸。
3樓:線梅計娟
活體動物體內光學成像主要採用生物發光與熒光兩種技術。生物發光是用熒光素酶基因(
luciferase
)標記細胞或
dna,而熒光技術則採用綠色熒光蛋白、紅色熒光蛋白等熒光報告基因和
fitc
、cy5、c
y7等熒光素及量子點
(quantumdot
,qd)
進行標記。
小動物活體成像技術是採用高靈敏度製冷
ccd配合特製的成像暗箱和影象處理,使得可以直接監
控活體生物體內的細胞活動和基因行為。實驗者藉此可以觀測活體動物體內腫瘤的生長及轉移、
感染性疾病發展過程、特定基因的表達等生物學過程。
由於具有更高量子效率
ccd的問世,使活體動物體內光學成像技術具有越來越高的靈敏度,對腫瘤微
小轉移灶的檢測靈敏度極高;另外,該技術不涉及放射性物質和方法,非常安全。因其操作極其簡單、
所得結果直觀、
靈敏度高、
實驗成本低等特點,
在剛剛發展起來的幾年時間內,
已廣泛應用於生命科學、
醫學研究及物開發等方面
如何選擇小動物活體熒光成像系統?
4樓:蒼茫中的塵埃
小動物活體熒光成像技術在國內外得到越來越的普及應用,越來越多的科研人員希望能通過該技術來長時間追蹤觀察活體動物體內腫瘤細胞的生長以及對藥物**的反應,希望能觀察到熒游標記的多肽、抗體、小分子藥物在體內的分佈和代謝情況。
與傳統技術相比,活體熒光成像技術不需要殺死動物,可以對同一個動物進行長時間反覆跟蹤成像,既可以提高資料的可比性,避免個體差異對試驗結果的影響;又可以瞭解標記物在動物體內的分佈和代謝情況,避免傳統體外實驗方法的諸多缺點;特別是還可以用原生態的方法來研究問題,即研究物件不需要先行標記,其後用熒游標記物來研究其行為,觀察結果真實可靠。
那如何選擇自己最合適的活體熒光成像系統呢?本文試從以下幾點來進行分析。
1、 熒游標記的選擇
活體熒光成像技術主要有三種標記方法:熒光蛋白標記、熒光染料標記和量子點標記。熒光蛋白適用於標記腫瘤細胞、病毒、基因等。
通常使用的是gfp、egfp、rfp(dsred)等。熒光染料標記和體外標記方法相同,常用的有cy3、cy5、cy5.5及cy7,可以標記抗體、多肽、小分子藥物等。
量子點標記作為一種新的標記方法,是有機熒光染料的發射光強的20倍,穩定性強100倍以上,具有熒光發光光譜較窄、量子產率高、不易漂白、激發光譜寬、顏色可調,並且光化學穩定性高,不易分解等諸多優點。量子點是一種能發射熒光的半導體奈米微晶體,尺寸在100nm以下,它可以經受反覆多次激發,而不像有機熒光染料那樣容易發生熒光淬滅。
但是不同熒光波長的組織穿透力不同,如圖1所示,各種波長的光對小鼠各種器官的透過率,都在波長》600nm時顯著增加。而如圖2所示,在650nm-900nm的近紅外區間,血紅蛋白、脂肪和水對這些波長的光的吸收都保持在一個比較低的水平。因而,選擇激發和發射光譜位於650nm-900nm的近紅外熒游標記(或至少發射光譜位於該區間),更有利於活體光學成像,特別是深層組織的熒光成像。
(推薦文獻: nature method, 2005, 2: 12 如何選擇合適的熒光蛋白; science, 2009, 324:
804 錢永建教授研究成果-近紅外熒光蛋白,非常適合活體熒光成像)。
2、 活體熒光成像ccd的選擇
選擇適當的ccd鏡頭,對於體內可見光成像是非常重要的。如何選擇活體熒光價效比最高的ccd呢?ccd有一些重要的引數:
1) ccd 畫素。ccd畫素決定成像的**質量,畫素越高,成像質量越好。由於熒光背景光較強,產生非特異性雜光干擾明顯,需要配有高解析度ccd的相機。
2) 前照式還是背照式ccd。一般而言,背照式ccd具有更高的量子效率,但是只有在檢測極弱光訊號優勢明顯(如活體生物發光成像),但在強光檢測中與前照式ccd無本質差別,還更容易光飽和,並且其成本較高的弱勢使其不屬於熒光檢測常規要素。
3) ccd 溫度。製冷ccd分為兩種:恆定低溫製冷ccd和相對低溫製冷ccd。
恆定低溫製冷ccd擁有穩定的背景,可以進行背景扣除;而相對低溫製冷ccd由於背景不穩定,一般不能進行有效的背景扣除。ccd製冷溫度越低,產生的暗電流越小,如圖3所示,當製冷溫度達到-29°C時,產生的暗電流已經低至0.03e/pixel/s。
由於儀器自身產生的噪音主要由暗電流熱噪音和ccd讀取噪音組成,而目前ccd讀取噪音最低只能降至2e rms;因而更低溫度的ccd並不能明顯的降低背景噪音,而成本卻極大提高。
4) ccd 讀取噪音和暗電流。ccd讀取噪音和暗電流熱噪音是成像系統產生背景噪音的主要因素,但是 在熒光成像中,最主要的背景噪音卻是來自於熒光背景光。熒光成像訊雜比的改善主要依賴於熒光背景光的有效控制和背景扣除技術(圖4)。
3 、自發熒光的干擾
在活體熒光成像中,動物自發熒光一直困擾著科研工作者。在擁有激發光多光譜分析功能的活體成像系統出現以前,科學家們被迫採取各種方法來減少動物自發熒光,比如:採用無熒光素鼠糧飼養小鼠、使用裸鼠等。
現在,擁有激發光多光譜分析功能的活體成像系統,能夠輕鬆進行熒光訊號的拆分,如圖5,食物、膀胱、毛髮和**的自發熒光能夠被有效的區分和剝離。激發光多光譜分析也可用於多重熒游標記檢測,實現一鼠多標記,降低實驗成本,並有效提高資料的可比性。
4、 熒光訊號的準確定位
如圖6所示,如果訊號和靶標100%重合,這是科學家所追求的;但是,如果訊號並不和靶標重合,而又誤以為正確定位時,這是科學的噩夢。也許,一個錯誤定位的訊號,比沒有訊號更加糟糕!
而同時擁有結構成像(如x光、mri)和功能成像功能(如熒光、發光、同位素)的多功能活體成像系統,則讓您擺脫困境,準確定位熒光訊號。如圖7所示,小鼠的x成像經過胃腸造影,可清晰地獲得胃腸的形狀和位置,將熒光訊號和x光疊加,熒光和胃腸重合,可準確判定熒光定位在胃腸。
喜歡虐小動物是什麼心理喜歡虐待小動物是什麼心理啊？
虐待小動物的行為是心理問題的一種表現，以此來發洩心中鬱悶和緩解緊張的情緒。會有這種心理問題的存在，可能是因為你從小缺少關愛，或者由於過重的心理壓力而導致了藉助虐待小動物尋求發洩。虐待這種行為除了會給他人造成身體上的傷害和心理上的恐懼，還會不能做自己想做的事，或者被強迫以自己不情願的方式去做一些事情。...
養什么小動物沒有臭味，養什麼小動物沒有臭味
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