活体成像

UVP Biospectrum Advanced 900活体成像仪随着科研的深入，生命科学的研究已经发展到在体研究的阶段，德国耶拿公司UVP Biospectrum Advanced 900活体成像仪是一款兼容生物发光和荧光多重成像的非侵入性活体成像仪。生物发光方面，该仪器使用了一个-100度深度制冷的背照式CCD，配合超大光圈的定焦镜头，不仅能实现灵敏度的信号采集，而且将噪音水平控制到极低的水平，从而实现高灵敏度的生物发光检测。荧光成像方面，高强激光光源可以实现从紫外到近红外的全光谱荧光成像，带宽更窄，激光光强更强，既兼容了所有的荧光成像应用，又可以通过近红外降低样品背景，进一步提升了成像效果。 该仪器既可以用于动物活体成像，亦可以用于植物活体成像，模块化设计，及各种配件可以实现生物学、医学、环境生物学等多个领域的各种成像应用扩展，比如高分子材料、纳米靶向材料成像、WB成像等。可以根据客户需求定制化滤光片，匹配个性化的需要。温控板可以让小鼠保持正常生理体温，小鼠成像时的状态与正常生理状态一致，确保结果的准确性。软件使用方便，对于需要多次成像的试验，可通过预设模板的方法进行一键成像。在线气体麻醉系统可以实现在线麻醉，防止体外麻醉对小鼠带来损伤。一次可同时进行多达10只小鼠的成像。软件符合21CFR Part11，可以实现对数据追踪溯源，保证数据的真实性。应用方向：癌症与抗癌药物研究 ，免疫学与干细胞研究 ，细胞凋零 ，病理机制及病毒研究 ，基因表达和蛋白质之间相互作用 ，转基因动物模型构建 ，药效评估 ，药物甄选与预临床检验 ，药物配方与剂量管理 ，肿瘤学应用 ，生物光子学检测 ，食品监督与环境监督等。

应用展示：恒光智影自主研发的动物活体成像系统，可实现波长范围（400-900 nm）荧光，X射线，CT多模态成像。这款产品突破了传统荧光活体成像系统的局限，具有从微观到宏观，由细胞至活体的全视野成像能力，可以实现更深，更快，更清晰的成像效果。在肿瘤研究，动物模型成像，血管成像，纳米药物开发，药物制剂，靶向治疗，及脑科学研究等方向提供新的影像解决方案。 可实现小鼠颅内血管成像，皮下肿瘤成像，大鼠褐色脂肪及血管成像，小鼠肝肺成像，淋巴管与淋巴结成像，肠道系统成像的应用案例。您也可以在恒光智影的网站上找到更多的应用案例和视频：上海恒光智影医疗科技有限公司为您提供恒光智影动物活体成像系统的参数、价格、型号、原理等信息，恒光智影动物活体成像系统产地为上海、品牌为恒光智影，型号为MARS，价格为面议，更多相关信息可来电咨询，公司客服电话7*24小时为您服务。

荧光成像冷CCD相机 TCH-1.4ICE & TCH-1.4CICE 良好的制冷技术 TCH-1.4ICE和TCH-1.4CICE属于图森专业相机H系列，前者为黑白制冷CCD相机，后者为彩色制冷CCD相机。它们使用了SONY公司经典的高品质CCD芯片ICX285，同时半导体制冷技术将CCD温度降低至零下10摄氏度。在此低温下，CCD可进行长达1小时的曝光而不影响成像质量。TCH-1.4ICE/TCH-1.4CICE相机作为图森多年来精密制造工艺技术的完美结晶，为您进行荧光、化学发光等微弱光成像提供了卓越的品质保证。 TCH-1.4ICE和TCH-1.4CICE应用了图森最新的制冷工艺技术，即在数十分钟长时间曝光进行拍摄时，可以将传感器表面的温度降低至-10℃，使得暗电流噪声降低至忽略不计的水平，为您进行微弱光成像提供更全面的保障。 单个像素点达6.45微米X 6.45微米 TCH-1.4ICE和TCH-1.4CICE冷CCD相机分别搭载了SONY公司的专业CCD图像传感器ICX285AL与ICX285AQ，芯片感光面积的对角线长度为2/3英寸，单个像素点尺寸达6.45微米X 6.45微米。极大的像元面积也显著提高了各像素点的蓄光能力，提供了相当高的饱和输出电压信号。 优异的光电转换效率 TCH-1.4ICE和TCH-1.4CICE拥有很高的量子效率水平，其峰值达65%，这带来优异的灵敏度表现，可以捕获到极微弱的光源信号。TCH-1.4ICE与TCH-1.4CICE非常适合对于荧光、化学发光等微弱光成像应用。 TCH-1.4ICE TCH-1.4CICE 图像传感器型号 Sony ICX285AL Sony ICX285AQ 彩色/黑白 黑白 彩色 CCD/CMOS 尺寸 2/3" 2/3" 像素大小(&mu m) 6.45× 6.45 6.45× 6.45 有效像素 141万 141万 最大分辨率 (H× V) 1360× 1024 1360× 1024 扫描模式 逐行扫描 逐行扫描 快门模式 电子快门 电子快门 帧频 13fps(1360 × 1024 全分辨率) 13fps(1360 × 1024 全分辨率) 15fps (680 × 520，2 × 2Bin) 15fps (680 × 520，2 × 2Bin) 彩色深度 &mdash 36bit 模数转换 12 bit 12 bit 曝光控制 自动/手动 自动/手动 曝光范围 0.1ms-60min. 0.1ms-60min. 白平衡控制 自动/手动 自动/手动 动态范围 67dB 66dB 工作温度 0-60℃ 0-60℃ 工作湿度 45%-85% 45%-85% 贮存温度 -20-70℃ -20-70℃ 制冷方式 半导体制冷 半导体制冷 制冷温度 -10℃ -10℃ 操作系统支持 Windows / Linux / Mac Windows / Linux / Mac 光学接口 C接口 C接口 数据接口 USB2.0/480Mb/s USB2.0/480Mb/s 公 司：福州鑫图光电有限公司 地址：福州市仓山区盖山镇齐安路756号财茂城主楼6F 邮编：350008 电话: 传真: 中文网站： 国际网站： 一、 技术简介 活体生物荧光成像技术是近年来发展起来的一项分子、基因表达的分析检测系统。它由敏感的CCD及其分析软件和作为报告子的荧光素酶以及荧光素组成。利用灵敏的检测方法，让研究人员能够直接监控活体生物体内肿瘤的生长及转移、感染性疾病发展过程、特定基因的表达等生物学过程。传统的动物实验方法需要在不同的时间点宰杀实验动物以获得数据，得到多个时间点的实验结果。相比之下，可见光体内成像通过对同一组实验对象在不同时间点进行记录，跟踪同一观察目标（标记细胞及基因）的移动及变化，所得的数据更加真实可信。因其操作极其简单、所得结果直观、灵敏度高等特点，在刚刚发展起来的几年时间内，已广泛应用于生命科学、医学研究及药物开发等方面。 二、原理 活体生物荧光成像技术是指在小的哺乳动物体内利用报告基因-荧光素酶基因表达所产生的荧光素酶蛋白与其小分子底物荧光素在氧、Mg2+离子存在的条件下消耗ATP发生氧化反应，将部分化学能转变为可见光能释放。然后在体外利用敏感的CCD设备形成图像。荧光素酶基因可以被插入多种基因的启动子（promoter），成为某种基因的报告基因，通过监测报告基因从而实现对目标基因的监测。 生物荧光实质是一种化学荧光，萤火虫荧光素酶在氧化其特有底物荧光素的过程中可以释放波长广泛的可见光光子，其平均波长为560nm（460～630nm），这其中包括重要的波长超过600nm的红光成分。在哺乳动物体内血红蛋白是吸收可见光的主要成分，能吸收中蓝绿光波段的大部分可见光；水和脂质主要吸收红外线，但其均对波长为590～800nm的红光至近红外线吸收能力较差，因此波长超过600nm的红光虽然有部分散射消耗但大部分可以穿透哺乳动物组织被敏感的CCD camera检测到。 三、操作方法 荧光标记的选择 活体生物荧光成像主要有三种标记方法：荧光蛋白标记、荧光染料标记和量子点标记。荧光蛋白适用于标记肿瘤细胞、病毒、基因等。通常使用的是GFP、EGFP、RFP（DsRed）等。荧光染料标记和体外标记方法相同，常用的有Cy3、Cy5、Cy5.5及Cy7，可以标记抗体、多肽、小分子药物等。量子点标记作为一种新的标记方法，是有机荧光染料的发射光强的20倍，稳定性强100倍以上，具有荧光发光光谱较窄、量子产率高、不易漂白、激发光谱宽、颜色可调，并且光化学稳定性高，不易分解等诸多优点。量子点是一种能发射荧光的半导体纳米微晶体，尺寸在100nm以下，它可以经受反复多次激发，而不像有机荧光染料那样容易发生荧光淬灭。 但是不同荧光波长的组织穿透力不同，如图1所示，各种波长的光对小鼠各种器官的透过率，都在波长600nm时显著增加。而如图2所示，在650nm-900nm的近红外区间，血红蛋白、脂肪和水对这些波长的光的吸收都保持在一个比较低的水平。因而，选择激发和发射光谱位于650nm-900nm的近红外荧光标记（或至少发射光谱位于该区间），更有利于活体光学成像，特别是深层组织的荧光成像。（推荐文献： Nature Method, 2005, 2: 12 如何选择合适的荧光蛋白； Science, 2009, 324: 804 钱永建教授研究成果-近红外荧光蛋白，非常适合活体生物荧光成像）。 活体生物荧光成像CCD的选择 选择适当的CCD镜头，对于体内可见光成像是非常重要的。如何选择活体荧光性价比最高的CCD呢？CCD有一些重要的参数： 1) CCD像素。CCD像素决定成像的图片质量，像素越高，成像质量越好。由于荧光背景光较强，产生非特异性杂光干扰明显，需要配有高分辨率CCD的相机。 2) 前照式还是背照式CCD。一般而言，背照式CCD具有更高的量子效率，但是只有在检测极弱光信号优势明显（如活体生物发光成像），但在强光检测中与前照式CCD无本质差别，还更容易光饱和，并且其成本较高的弱势使其不属于荧光检测常规要素。 3) CCD温度。制冷CCD分为两种：恒定低温制冷CCD和相对低温制冷CCD。恒定低温制冷CCD拥有稳定的背景，可以进行背景扣除；而相对低温制冷CCD由于背景不稳定，一般不能进行有效的背景扣除。CCD制冷温度越低，产生的暗电流越小，如图3所示，当制冷温度达到-29℃时，产生的暗电流已经低至0.03e/pixel/s。由于仪器自身产生的噪音主要由暗电流热噪音和CCD读取噪音组成，而目前CCD读取噪音最低只能降至2e rms；因而更低温度的CCD并不能明显的降低背景噪音，而成本却极大提高。 4) CCD读取噪音和暗电流。CCD读取噪音和暗电流热噪音是成像系统产生背景噪音的主要因素，但是在荧光成像中，最主要的背景噪音却是来自于荧光背景光。荧光成像信噪比的改善主要依赖于荧光背景光的有效控制和背景扣除技术（图4）。 &lsquo 自发荧光的干扰 在活体荧光成像中，动物自发荧光一直困扰着科研工作者。在拥有激发光多光谱分析功能的活体成像系统出现以前，科学家们被迫采取各种方法来减少动物自发荧光，比如：采用无荧光素鼠粮饲养小鼠、使用裸鼠等。现在，拥有激发光多光谱分析功能的活体成像系统，能够轻松进行荧光信号的拆分，如图5，食物、膀胱、毛发和皮肤的自发荧光能够被有效的区分和剥离。激发光多光谱分析也可用于多重荧光标记检测，实现一鼠多标记，降低实验成本，并有效提高数据的可比性。 荧光信号的准确定位 如图6所示，如果信号和靶标100%重合，这是科学家所追求的；但是，如果信号并不和靶标重合，而又误以为正确定位时，这是科学的噩梦。也许，一个错误定位的信号，比没有信号更加糟糕！ 而同时拥有结构成像（如X光、MRI）和功能成像功能（如荧光、发光、同位素）的多功能活体成像系统，则让您摆脱困境，准确定位荧光信号。如图7所示，小鼠的X成像经过胃肠造影，可清晰地获得胃肠的形状和位置，将荧光信号和X光叠加，荧光和胃肠重合，可准确判定荧光定位在胃肠。 四、应用 在肿瘤方面的应用 它可以快速的测量各种癌症模型中肿瘤的生长，并可对癌症治疗中癌细胞的变化进行实时观测评估；可以无创伤地定量检测小鼠整体的原位瘤、转移瘤及自发瘤。如Hollingshead等利用人类胶质瘤细胞系U251构建U251-HRE细胞，其中的荧光素酶基因表达受可诱导启动子的操控，低氧状态为其诱导条件，因此在细胞处于低氧状态下荧光素酶基因开始表达。将此肿瘤细胞sc于裸鼠体内，肿瘤增殖早期并无明显荧光素酶表达，当肿瘤达到了300～500mg时，局部组织出现低氧状态，此时可监测到荧光素酶显著表达。这种方法不仅仅监测肿瘤本身，更重要的是可以监测肿瘤细胞所处的微环境。 在监测感染和炎症方面的应用 荧光素酶基因标记病毒和细菌，利用活体生物荧光成像技术可以检测到，并能连续观察其对机体的侵染过程以及抗病毒药物和抗生素对其病理过程的影响。如Contag et等用细菌荧光素酶标靶沙门菌，并用活体生物荧光成像追踪细菌感染。 活体生物荧光成像技术和细胞示踪 活体生物荧光成像技术还可应用到免疫细胞、干细胞、细胞凋亡等研究领域。如Costa等通过活体生物荧光成像可以追踪到T淋巴细胞聚集于中枢神经系统。 五、前景 活体生物荧光成像技术让研究人员能够观察活体动物体内的基因表达和细胞活动，是将分子及细胞生物学技术从体外研究发展到活体动物体内的强有力手段，正在被越来越广泛地应用于医学及生物学研究领域。由于其检测灵敏度极高，且操作简单，费用相对低廉，因此在生物科学研究领域有着广阔的应用空间。 除非注明，图森文章均为原创，转载请以链接形式标明本文地址 　　本文地址：