perkinelmer ivis小動(dòng)物活體光學(xué)成像系統(tǒng)的特點(diǎn)與優(yōu)勢

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1、IVIS小動(dòng)物活體光學(xué)成像系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢1、公共平臺(tái)性成像系統(tǒng)隨著IVIS成像技術(shù)的發(fā)展和成熟,研究者已通過生物發(fā)光或熒光標(biāo)記技術(shù)對多種研究對象進(jìn)行標(biāo)記,如腫瘤細(xì)胞、免疫細(xì)胞、干細(xì)胞、基因、細(xì)菌、病毒、多肽、抗體、納米材料、藥物等等。因此,應(yīng)用IVIS成像系統(tǒng)進(jìn)行的研究已涉及生物學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,包括癌癥、干細(xì)胞、細(xì)菌及病毒、炎癥、免疫疾病、神經(jīng)疾病、心血管疾病、代謝疾病、基因治療、新藥研發(fā)等等??偠灾?,IVIS成像系統(tǒng)可作為公共平臺(tái)性設(shè)備,滿足不同領(lǐng)域不同課題組的研究需求,實(shí)現(xiàn)從宏觀(如在活體水平對疾病整體發(fā)展過程的觀測)到微觀(如在活體水平對細(xì)胞動(dòng)態(tài)變化及基

2、因表達(dá)的實(shí)時(shí)觀測)的系統(tǒng)性研究。2、集多種成像模式于一體隨著活體成像技術(shù)的發(fā)展,越來越多的研究人員開始將多種成像模式聯(lián)合使用,以期達(dá)到更全面深入地研究生物學(xué)現(xiàn)象的目的。IVIS系列成像系統(tǒng)包含IVISLumina系列、IVISSpectrum、IVISQuantumFXμCT及IVISSpectrumCT。IVISLumina系列成像系統(tǒng)同時(shí)具備白光、極高靈敏度的生物發(fā)光、強(qiáng)大的熒光及切倫科夫輻射成像等多模式二維成像功能,其中LuminaXR系統(tǒng)在具備上述功能的基礎(chǔ)上,還增加了X光成像功能,使研究人員在獲取二維光學(xué)信號(hào)的同時(shí),能夠進(jìn)行二維結(jié)構(gòu)學(xué)的輔助定位。IVI

3、SSpectrum除了具備上述的二維成像功能外(X光除外),還具備獨(dú)一無二的三維生物發(fā)光及熒光成像功能,使研究者能夠洞悉體內(nèi)的真實(shí)三維信號(hào),另外,Spectrum還能與IVISQuantumFXμCT聯(lián)合使用,從而將3D功能學(xué)信息與CT結(jié)構(gòu)學(xué)信息進(jìn)行融合。IVISSpectrumCT是對Spectrum的完美升級(jí),是在Spectrum的功能基礎(chǔ)上整合了高性能的CT成像功能,實(shí)現(xiàn)了將功能學(xué)成像與結(jié)構(gòu)學(xué)成像在同一個(gè)儀器上的完美整合。基于IVIS系統(tǒng)的上述成像功能,研究人員既可單獨(dú)使用某種功能進(jìn)行成像,又可同時(shí)利用多種功能進(jìn)行復(fù)合成像。如在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中利用熒光蛋白標(biāo)記腫

4、瘤細(xì)胞(觀測腫瘤的發(fā)展),同時(shí)利用熒光染料或量子點(diǎn)標(biāo)記多肽、抗體或藥物(觀測抗體等在體內(nèi)的分布及對腫瘤的靶向性),而實(shí)驗(yàn)所用的小鼠為利用生物發(fā)光技術(shù)標(biāo)記的用于研究特定基因表達(dá)的轉(zhuǎn)基因小鼠(觀測在腫瘤發(fā)展過程中與腫瘤發(fā)展相關(guān)的特定基因的表達(dá)),由此,在一個(gè)實(shí)驗(yàn)流程中,既完成了對某個(gè)單一生物學(xué)現(xiàn)象的研究(如上述所示腫瘤發(fā)展過程),又可同時(shí)對若干相關(guān)生物學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行觀測(腫瘤發(fā)展、抗體靶向及特定基因表達(dá)),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)觀測以及對多個(gè)相關(guān)生物學(xué)現(xiàn)象的解釋。3、業(yè)內(nèi)公認(rèn)最高靈敏度活體可見光成像作為功能性成像方法,其使用目的是在活體水平上解決是否能夠觀測到信號(hào)以及能夠觀

5、測多少級(jí)別的信號(hào)(如能觀測多少數(shù)量的細(xì)胞,多少濃度的熒光染料等)。因此,對于活體光學(xué)成像系統(tǒng)性能而言,最重要的參數(shù)是檢測靈敏度,靈敏度的高低直接反映了成像系統(tǒng)的成像能力,靈敏度高則能夠?qū)崿F(xiàn)對微小信號(hào)的觀測(如腫瘤生長初期的信號(hào)觀測、腫瘤微小轉(zhuǎn)移灶的觀測、低數(shù)量干細(xì)胞及免疫細(xì)胞的觀測等)。IVIS技術(shù)擁有全球公認(rèn)的極高靈敏度,并已得到多篇高水平文章的證實(shí),如2003年發(fā)表在血液學(xué)權(quán)威雜志Blood(Edinger,M.etal,2003101(2):646)的文章指出“Thisapproachhasseveraladvantagesoverconventional

6、tumormodels:thesensitivityofcelldetectioninvivoissurprisinglyhighandexceedseventhesensitivityofdetectionbyflowcytometryex34vivo.Asfewas7x10cellsaredetectableinthelungsearlyafterinjection,2-2.5x10cellswithinliverorspleen,andas4fewas1x10tumorcellswithintheBMofafemurgiverisetoasufficien

7、tsignaltobedetectedexternally.Inotherexperimentsusingcellswithevenhigherluciferaseexpression,asfewas100cellscanbereliablydetectedintheperitonealcavityoflivinganimals”;2008年發(fā)表在著名期刊PNAS(PNAS2008,105(38):14342-14346)的文章顯示應(yīng)用IVIS成像系統(tǒng),在小鼠皮下最少可以檢測到經(jīng)生物發(fā)光標(biāo)記的3個(gè)T細(xì)胞;2010年發(fā)表在權(quán)威期刊PLOSONE(PlosOne20

8、10,Volume5,I

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