在生命科學研究領域，對于疾病的發生發展機制的探索、藥物研發以及基因表達的研究等都離不開先進的研究工具。
小動物光學成像系統作為其中一種重要的工具，為科研工作者提供了一種無創傷、實時、動態的研究手段，在近年來得到了廣泛的應用和快速的發展。
一、原理與分類
生物發光是利用報告基因如熒光素酶等在底物作用下產生發光信號；熒光則是通過熒光蛋白、熒光染料等標記物在特定波長激發光作用下發出熒光信號。根據成像功能的不同，可分為二維成像系統和三維成像系統。二維成像能夠對光學信號進行相對定位和定量，而三維成像則可以更精確地確定信號在動物體內的位置、深度和數量，實現對光學信號的斷層掃描和三維重建。
二、系統特點
基于硬件配置，擁有生物發光和熒光三維成像功能。這使得它能夠和其它模式的三維影像系統聯合使用，將不同模式的三維影像進行融合，實現功能性成像與結構性成像的結合。
三、功能
該系統具備高靈敏度的生物發光及熒光二維成像功能，能夠清晰捕捉到微弱的光學信號。同時，其基于切倫科夫輻射原理的放射性同位素成像功能，為研究提供了更多的可能性，實現多模態信息的整合。它還具備高品質濾光片及光譜分離算法，可實現自發熒光扣除及多探針成像，能夠對信號進行準確的定量分析。
四、熒光成像解決方案
它在具備熒光反射激發模式的基礎上，開創性地整合了透射激發模式。通過光纖將光源能量引至實驗動物底部，進行多點透射激發掃描，在集中激發能量的同時，減少了自發背景熒光的產生，解決了深層熒光成像的問題。
優質的濾光片配置
為了實現最高品質的熒光成像性能，該系統配置了豐富且優質的熒光濾光片。光譜覆蓋從藍光至近紅外光波段的全部區域，所有濾光片采用硬涂層技術，在保證高透光率（95%以上）的同時具備長壽命耐損傷品質。
高靈敏度的生物發光成像
實現對以螢火蟲熒光素酶、海腎熒光素酶、細菌熒光素酶等多種熒光素酶為報告探針的發光信號進行快速準確的成像檢測，使研究者能夠在活體動物水平觀測到低至個位數級別的細胞信號，有助于盡早地對疾病的發展進行監測和分析。
強大的熒光成像性能與光譜分離技術
由于配置了豐富且優質的熒光濾光片，具備強大的光譜分離成像功能，能夠實現組織自發背景熒光的去除，有效提高熒光成像的靈敏度和準確性，并滿足多探針成像的需求。
五、應用領域
疾病研究
小動物光學成像系統能夠無創傷地在活體動物水平對疾病的發生發展及治療進行長期觀測。例如，在腫瘤研究中，可以實時監測腫瘤的生長、轉移過程，評估不同治療方法的效果。通過標記腫瘤細胞，觀察其在體內的分布和增殖情況，為腫瘤的早期診斷和個性化治療提供依據。
藥物研發
在藥物研發過程中，該系統可以對藥物的藥效、體內分布、代謝等進行評估。通過標記藥物載體，觀察藥物在體內的靶向性和釋放情況，優化藥物的設計和研發方案，提高藥物的治療效果和安全性。
基因表達研究
對于基因的實時表達研究，光學成像系統可以直觀地展示基因在活體動物體內的表達情況。通過將報告基因與目標基因相連，觀察報告基因的發光或熒光信號，了解目標基因的表達調控機制，為基因治療和遺傳疾病的研究提供重要信息。
小動物光學成像系統作為生命科學研究的重要工具，以其無創傷、實時、動態等優勢，為疾病研究、藥物研發和基因表達研究等領域提供了強大的支持。隨著技術的不斷發展和創新，相信光學成像系統將在未來的生命科學研究中發揮更加重要的作用，為人類健康事業做出更大的貢獻。
更新時間：2025-04-29
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