小鼠活体成像系统

2023年11月8日，由山西农业大学王金明教授、海军军医大学梁晓及美国威斯康星大学Hector H. Valdivia 团队共同在国际一流期刊《Materials Today Bio》(IF= 8.200)中发表了题为“OpiCa1-PEG-PLGA nanomicelles antagonize acute heart failure induced by the cocktail of epinephrine and caffeine”的文章。在急性心脏疾病中，通过钙素（calcin）作用于利亚诺定受体（RyR）减少肌浆网中的Ca2+含量，是一种潜在的干预策略，可用于减轻β-肾上腺素能应激触发的SR Ca2+过载。然而，作为一种含有33-35个氨基酸的球形肽，calcin主要对抗轻度的室性早搏（PVCs）或和双向室性心动过速（BVTs），而不是严重持续性的双向室性心动过速（BVTs）或多形性室性心动过速（PVTs）。像大多数肽类药物一样，calcin在体内具有快速的代谢率，其半衰期甚至不到2小时，因此，有必要通过增加心脏局部浓度来提高其药效，并通过长效的药剂学方法延长其作用持续时间。本研究通过将calcin家族中最活跃的成员Opticalcin1（OpiCa1）与最常见的无毒纳米载体PEG-PLGA聚合物连接，首次合成了Opticalcin-PEG-PLGA（OpiCa1-PEG-PLGA）纳米胶束。作者发现，OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束在拮抗肾上腺素和咖啡碱引起的致命性急性心衰方面具有与OpiCa1几乎相同的作用，并具有良好的心脏靶向性、自稳定性和低毒性，研究还发现OpiCa1-PEG-PLGA纳米颗粒可在体内保持长期低浓度的OpiCa1。主要实验方法1.纳米胶束的制备： 使用特定的配方制备了OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束，确保其稳定性和有效性。2.动物模型： 使用相关的动物模型模拟急性心力衰竭，实验对象接受肾上腺素和咖啡因的混合物。3.纳米胶束给药： 给实验组注射OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束，对照组分别接受安慰剂或其他干预措施。4.监测指标：监测各种心脏参数，如心率、血压和生化标志物，以评估纳米胶束对急性心力衰竭的影响。在研究中，作者将5-8周龄的ICR小鼠，分为对照组、PEG-PLGA组、OpiCa1组和OpiCa1-PEG-PLGA组（n = 6）。静脉注射PEG-PLGA、OpiCa1和OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束12 h后，使用上海勤翔IVScope 8000小动物体内成像系统监测纳米胶束的分布情况。结果表明，与FITC标记的PEG-PLGA的分散分布相比，FITC标记的OpiCa1和OpiCa1-PEG-PLGA纳米细胞在12 h内更集中在心脏组织中，在体内表现出良好的心脏靶向性。该研究表明，OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束在对抗由肾上腺素和咖啡因联合引起的急性心力衰竭方面具有潜在的治疗作用。需要进一步的研究和临床试验来验证这些发现，并探索OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束在治疗心脏急症中的转化潜力。

细胞外囊泡(Extracellular vesicles，EVs)是来源于细胞的脂质双层包裹的纳米囊泡。外泌体(Exosomes)作为EVs的一个亚型，由于具有体积较小、能跨越生物屏障、循环稳定和固有靶向性等特性，成为非常有吸引力的药物输送载体。目前对于外泌体的获取，主要是基于差速超速离心，对细胞培养上清液的外泌体进行离心分离、收集和浓缩；但是在分析外泌体的内容物、研究其功能或用于治疗应用之前，储存条件对sEVs(small EVs)特性的影响还没有完全阐明，也缺乏对不同储存条件的对比评价。▲ 典型的外泌体结构。外面由磷脂双层包围，含有对运输很重要的膜联蛋白；用于细胞靶向的四环素以及参与其他生物过程的蛋白。近日，中南大学、湖南省转化医学与创新药物工程研究中心向大雄教授课题组通过差速超速离心分离获得bEnd.3细胞来源的sEVs，并测试了保存条件对sEVs的大小、数量、蛋白质/RNA含量和与治疗应用相关的性质影响。在研究不同储存温度对sEVs在活体治疗应用的影响时，采用博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统进行了连续纵向检测sEVs在活体体内生物分布。结果直观清晰地显示储存会显著影响bEnd.3细胞来源的sEVs的脑靶向能力；因此，对于sEVs的治疗应用，应使用新鲜的sEVs或可在-80℃下短期保存备用。相关成果已发表在期刊《Drug Delivery》，可为未来sEVs的商业化储存提供参考。▲ 使用博鹭腾AniView100拍摄的sEVs在小鼠体内和体外器官的生物分布结果。(A) sEVs在健康小鼠体内的生物分布(B) 在小鼠主要器官的生物分布(C) sEVs在小鼠脑部生物分布比较(D) sEVs在小鼠器官中的荧光信号强度(E) sEVs在小鼠脑部荧光信号的强度参考文献：1、Wu J Y , et al. Preservation of small extracellular vesicles for functional analysis and therapeutic applications: a comparative evaluation of storage conditions[J]. Drug Delivery, 2021, 28(1):162-170.2、Kourembanas, Stella. Exosomes: Vehicles of Intercellular Signaling, Biomarkers, and Vectors of Cell Therapy[J]. Annual Review of Physiology, 2015, 77(1):13-27.AniView100多模式动物活体成像系统应用实例肿瘤学研究新药筛选评价干细胞研究病毒感染模式疫苗开发基因表达调控研究

早在今年2月，由苏州医工所孵化的成果转化公司（国科智影）与小动物活体成像领域领导者PerkinElmer（现：瑞孚迪 Revvity）达成协议，将由PerkinElmer独家代理该公司产品生物安全隔离转运成像系统。该系统是在中科院院装备项目资助下，由苏州医工所和武汉病毒所联合研制，目前已取得授权发明专利2项，实审中的发明专利2项。21世纪以来新发突发传染病不断侵袭着人类社会，并表现出愈演愈烈的趋势,因此，对新发突发病毒的研究迫在眉睫。实验动物作为病毒感染机制研究、疫苗药物开发的关键实验材料，为病毒研究提供了重要的实验结果，而活体动物成像仪是其中重要的实验手段。但是在生物安全实验室中，如何将被感染的实验小鼠在生物安全防护条件下，从生物安全柜中转移到无生物安全防护的活体动物成像仪中，并进行荧光或生物发光成像实验，目前还缺少这关键一环。如何打通生物安全柜到活体成像仪之间的生物安全防护障碍，实现安全、可靠、稳定且不影响实验效果，就成为了亟需解决的问题。活体成像生物安全隔离系统作为小动物活体成像领域市场份额全球第一的PerkinElmer（现：瑞孚迪Revvity），也一直在寻找解决方案。苏州医工所研制的活体成像生物安全隔离系统，与PerkinElmer小动物成像系统完美适配，并首次解决了上述实验中所存在的问题。将生物安全柜中被病毒侵染的小鼠，麻醉后放入生物安全隔离系统，在系统自适应负压保持模块的工作下，系统始终处于负压状态，因此，可以在转运和活体成像过程中提供生物安全防护，从而可以应用到病原微生物机制研究、疫苗药物研发等多个研究领域。 未来，苏州医工所将继续大力推动高质量成果转化，为我国的科技仪器设备的产业创新发展做出更大贡献。应用场景用于P4、P3、P2等级生物安全实验室小动物活体成像用于SPF级的小动物活体成像

3D小动物活体成像系统3D小动物活体成像系统ERI TM 600是一台用于对小鼠等动物进行完整活体顺磁成像的仪器，采用基于电子顺磁共振（EPR）技术开发的电子共振成像（ERI）方法，能够以高空间和时间分辨率监测生物体内的绝对氧含量，氧化还原态，氧化应激和pH等参数，并实时生成2D/3D图像，配置有温度控制与呼吸监测仪，保证生物体的生理活动正常。应用领域+ 肿瘤实时监测成像+ 神经退行性疾病诊断+ 脑神经系统疾病氧化还原状态成像+ 缺氧区域氧浓度监测与缺氧机制研究+ 活性氧成像和氧化应激ERI TM 600工作原理向小动物体内注射含未成对电子的自旋探针，小鼠内的生理环境会影响自旋探针的波谱特性，当施加一个磁场时，仪器可检测未成对电子在外加磁场中的跃迁，进而获得探针在每个位置的含量，摄取及排出速率和转化速率等数据并构建图像。ERI TM 600设备参数+ 主磁体磁感应强度：0.022T+ 梯度磁感应强度：13 Gs/cm+ 调制幅度：40 Gs+ 检测体积：20 cm3+ 检测直径：38 mm+ 空间分辨率：600 μm+ 时间分辨率：最高300 ms温控检测室&麻醉器软件ERI TM 600应用实例■ 小鼠整体3D动态电子共振成像向小鼠体内注射自旋探针后，仪器检测探针信号强度：探针先散布至全身，随着时间推移在膀胱中聚集。每张三维图像成像间隔4.5 s，由225张投射图像组合而成。图1 自旋探针在小鼠体内的空间分布■ 4D肿瘤血氧定量 裸鼠植入LNCap（人前列腺癌）12天后，注射自旋探针，整体检测氧分压。肿瘤病灶区域相比其他区域氧分压显著降低。三维图像成像间隔8 min，由8000张投射图像组合而成。部分发表文章1. Elas, Martyna, et al. "Electron Paramagnetic Resonance Imaging-Solo and Orchestra." Medical Imaging Methods. Springer, Singapore, 2019. 1-42.2. Gonet, Michal, Boris Epel, and Martyna Elas. "Data processing of 3D and 4D in-vivo electron paramagnetic resonance imaging co-registered with ultrasound. 3D printing as a registration tool." Computers & Electrical Engineering 74 (2019): 130-137.3. Elas, M. "Martyna Elas, Martyna Krzykawska-Serda, Micha? Gonet, Anna Kozińska, and Przemys?aw M. P?onka." Medical Imaging Methods: Recent Trends (2019): 14. Czechowski, T., et al. "Adaptive Modulation Amplitude in 2D Spectral-Spatial EPR Imaging." Acta Physica Polonica A 133.3 (2018): 710-712.5. Penkala, Krzysztof, et al. "Graphene-based electrochemical biosensing system for medical diagnostics." 2017 IEEE 37th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO). IEEE, 2017.6. Chlewicki, Wojciech, et al. "Performance of image reconstrucion algorithms in electron paramagnetic resonance tomography with multiharmonic analysis." 2017 IEEE 37th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO). IEEE, 2017.创新点：1、基于电子共振成像技术（一种使用特定磁场对外部注射的自旋探针进行成像的技术），实时监测活体动物体内绝对氧含量、氧化还原态、氧化应激和pH等参数信息。 2、空间分辨率最高可达600μ m,保证采集的图像足够清晰；仅需2s时间即可完成一次3D分布测量（225个投影）。 3、ERI TM 600灵敏度极高，即使自选探针的浓度很低也能够探测到，十分有利于活体观测。 4、样品舱直径38mm，能轻松容纳一整只小鼠。 3D小动物活体成像系统

全文字数：1852阅读时间：6分钟● 快讯近日，湘雅二医院药学部湖南省转化医学与创新药物工程技术研究中心向大雄教授团队在纳米医学领域取得系列研究成果，在国际知名期刊《Advanced Healthcare Materials》（IF=9.93，JCR1区）及《Journal of Controlled Release》（IF=9.77，JCR1区）上连续发表两篇研究性论文。两篇论文第一作者及通讯作者单位均为中南大学湘雅二医院，向大雄教授为通讯作者，团队2018级博士研究生吴军勇、2019级博士研究生李泳江为共同第一作者。文章一图1｜国际知名期刊《Advanced Healthcare Materials》（IF=9.93，JCR1区）三阴性乳腺癌含有致密的肿瘤基质，是药物渗透和细胞毒性T淋巴细胞浸润的主要障碍，因此化疗和免疫治疗通常难以发挥作用。研究发现中性粒细胞弹性蛋白酶能快速破坏致密的细胞外基质，克服肿瘤基质屏障，使药物或免疫细胞进入肿瘤内部发挥作用。然而游离的弹性蛋白酶缺乏靶向性，因此向大雄教授团队开发了嵌合肿瘤细胞膜蛋白的仿生脂质体(LMP)，并在表面结合弹性蛋白酶（NE-LMP），利用肿瘤细胞膜蛋白同源靶向及渗透与滞留效应（EPR）可以有效将NE靶向至小鼠原位乳腺癌内部并降解肿瘤基质。与紫杉醇及与PD-1免疫检查点抑制剂联合应用表现出显著增强的化学-免疫协同疗效，显著延长了小鼠的生存期。同时，这一联合应用策略还可以明显抑制肿瘤肺转移。文章中，标记DiR的NE-LMP在原位乳腺荷瘤小鼠中的生物分布和肿瘤靶向作用的活体实验成像，使用了广州博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄。活体结果显示DiR标记的NE-LMP在给药后很快到达肿瘤部位（2小时），并在8小时积累最多；体外器官结果显示DiR标记的NE-LP也到达肿瘤部位，但荧光强度不如DiR标记的NE-LMP，证明了NE-LMP的优越肿瘤靶向作用。图2｜NE-LMP的生物分布(A) NE-LMP和NE-LP的体内生物分布和肿瘤靶向作用(B) NE-LMP和NE-LP的体外生物分布(C) 体外组织中荧光强度的量化目前上市用于临床的纳米载体大部分是脂质体，向大雄教授团队利用简单易制备的脂质体作为核心，表面嵌合特殊功能蛋白，这是一种“自下而上”的组装思路，具有前沿的创新性和实用性。图3｜用于增强肿瘤化学免疫治疗的膜蛋白弹性蛋白酶结合仿生脂质体的制备示意图文章二图4｜国际知名期刊《Advanced Healthcare Materials》（IF=9.93，JCR1区）多形性胶质母细胞瘤（GBM）是恶性程度最高的脑部肿瘤，目前缺乏有效的治疗方式，常规的化疗药物难以跨越血脑屏障(BBB)发挥作用。外泌体（Exos）是由细胞分泌，粒径在30-150nm的纳米囊泡，作为药物载体具有多种优势。脑微血管内皮细胞是BBB主要组成成分，其分泌的外泌体可以跨越BBB，用其载药可以将药物递送至脑内。然而，Exos提取纯化过程较为繁琐，产量较低，作为药物载体极大限制了应用。为了弥补这一缺陷，向大雄教授团队采用连续挤压细胞的方式生产仿生纳米囊泡（BNVs），其具有与Exos相似的粒径、外观和蛋白表达。本研究将Exos和BNVs进行深入比较，在脑部肿瘤的药物递送中进行了直接对比。结果表明，来源于脑微血管内皮细胞的BNVs是天然Exos的合格替代品。二者的载药能力相似，但BNVs的产率是Exos的500倍。携带阿霉素的天然Exos和BNVs在斑马鱼和体内皮下/原位异种移植小鼠肿瘤模型中表现出良好的抑瘤作用。文章中，评估和比较Exos和BNVs在小鼠肿瘤模型中脑肿瘤靶向能力的活体实验成像，使用了广州博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄。尾静脉对原位GBM小鼠注射给予DiR标记的Exos、BNVs或游离DiR，并在注射后6小时、12小时和24小时使用AniView100拍摄获得小鼠体内和体外器官荧光图像。结果显示DiR标记的Exos和BNVs在6小时达到GBM，并在24小时积累更多，而游离DiR在大脑中没有显示荧光信号，表明Exos和BNVs都可以突破BBB并靶向大脑中的肿瘤部位。图5｜Exos和BNVs的生物分布和肿瘤靶向作用(A) Exos和BNVs在GBM小鼠中的体内生物分布(n=3)(B) Exos和BNVs在原位GBM小鼠中的体外生物分布(n=3)。H:心脏；S:脾；K:肾脏；B:大脑；GI:胃肠道(C) 原位GBM小鼠中Exos和BNVs的脑分布(n=3)鉴于自体来源的BNVs的低免疫原性、高产量等特性，可将其作为纳米医学中有效的Exos替代物，以克服Exos制剂研究过程中难以扩大生产的缺陷。图6｜文章图形概要恶性肿瘤是严重危害人类健康的重大疾病，近年来。发病率和死亡率逐年上升，而临床常规的治疗方式（化疗、放疗、免疫治疗）特异性差，毒副作用较大，使用常受到限制。精心设计的纳米载体可以实现肿瘤的准确靶向，用以调控肿瘤的微环境或杀灭肿瘤细胞，达到减毒增效，然而常规的有机或无机纳米载体属于外源性材料，常引起机体的免疫响应，易被吞噬而失去效果。鉴于此，向大雄教授团队近年来着眼于仿生纳米递药系统研究，设计了一系列以外泌体、囊泡、细胞膜和蛋白等内源性材料为基础的纳米载体，实现了肿瘤的准确治疗。文献链接：https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2021.07.004https://doi.org/10.1002/adhm.202100794博鹭腾助力科研实验

● 快讯近日，同济大学医学院附属上海市第十人民医院神经内科赵延欣教授及刘学源教授课题组在细胞外囊泡与神经退行性疾病关系研究领域取得了新的进展。该项研究从小细胞外囊泡的角度为阿尔兹海默症中发生的兴奋抑制失衡提供了新见解。相关研究成果已发表在国际知名期刊《Journal of Nanobiotechnology》（IF:10.435，JCR 2区）。图1｜国际知名期刊《Journal of Nanobiotechnology》（IF:10.435，JCR2区）细胞外囊泡 (EV) 是由细胞释放到细胞外环境中的小囊泡。EVs 由脂质双层膜组成，该膜包裹着小的无细胞器的细胞质。根据它们的大小，通常分为三种类型，小EVs (sEVs) (50-150 nm)、大EVs (100-1000 nm) 和凋亡小体 ( 5 μm)。其中，sEVs 通常可通过血脑屏障 (BBB)，成为中枢神经系统 (CNS) 细胞之间通讯的关键介质，有证据表明，sEV 中的微小RNA (miRNA)参与到众多细胞和生物过程，例如神经元细胞的生长和凋亡。目前，E/I（兴奋/抑制）失衡假设被概念化为谷氨酸能和氨基丁酸（GABA）能突触输入之间的不平衡。E/I 失衡被认为是神经退行性疾病脑功能障碍的基础，包括阿尔茨海默病 (AD)、帕金森病 (PD)、精神分裂症和其他神经疾病。谷氨酸兴奋性毒性和 GABA 能神经元功能障碍似乎是 AD 中发生的神经元细胞死亡的关键原因。但是关于 E/I 失衡对AD的影响，其中的机制仍不明确。为了对该机制进行进一步阐释，赵延欣教授及刘学源教授团队在本研究中用谷氨酸/GABA/PBS 处理原代培养的神经元，并分离出 sEV。然后，将不同来源的 sEV 添加到用 Aβ（β淀粉样蛋白）处理的神经元或注射到 AD 模型小鼠中。此后对经 Aβ 治疗的小鼠和神经元进行了评估。经GABA 处理的神经元释放的 sEVs 减轻了 Aβ 诱导的损伤，而谷氨酸处理的神经元释放的 sEVs 加重了 Aβ 的毒性。此外，本研究通过 miRNA 测序比较了从谷氨酸/GABA/PBS 处理的神经元中分离的 sEV 的 miRNA 组成。该研究进一步表明，sEV 中 miR-132 的变化加速了表征病理的生化改变。图2｜实验方案示意图分离原代神经元后，用谷氨酸/GABA/PBS 处理原代培养的神经元，并分离出 sEV。将不同来源的 sEV 添加到用 Aβ 处理的神经元或注射到 AD 模型小鼠中，并对小鼠进行MWM测试。文章中，在评估在小鼠体内系统传递的 sEVs 的分布的实验中，使用了博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄。该实验中使用近红外染料DiR进行标记，同时进行了阴性对照实验（仅注射 DiR，不注射 sEV）。通过 APP/PS1 小鼠的尾静脉注射 DiR 标记的 sEV，使用Aniview100活体成像系统在注射后 24 小时拍摄小鼠的图像并评估分布情况。在带有 DiR 标记的 sEV 的小鼠的大脑和重要器官中均检测到荧光。随后，处死小鼠，取出器官并成像，目的为识别荧光信号来源的器官并使信号干扰最小化。此外，为了排除游离染料干扰实验结果的可能，在收集器官前用不含 sEV 的游离 DiR处理小鼠。实验结果显示，脑、心、肝、肺、脾、肠、肾均呈不同程度荧光。图3｜sEV的体内外分布情况在注射 DiR 标记的 sEV 后 24 小时，使用活体成像系统对A - C活小鼠进行成像。a)、小鼠背面成像b)、小鼠腹侧成像c)、收集指定器官后使用活体成像系统成像本研究中证明了 sEV 的功能可以受神经递质平衡状态的调节，并对神经元中的 Aβ 毒性有不同的影响。并且该研究从 sEV 的角度为 AD 中发生的 E/I 失衡提供了新见解，并表明通过GABA 能系统对 sEV 进行生物学改造可能是预防或减轻 AD 发病机制的治疗途径。论文链接：https://doi.org/10.1186/s12951-021-01070-5

AniView100多模式动物活体成像系统是广州博鹭腾仪器仪表有限公司全新推出的高灵敏度、多模式动物活体成像系统。其采用一级背部薄化、背部感光超低温CCD相机具有极高的检测灵敏度，而经过特殊设计的暗箱能够有效避免外界光线及宇宙射线对成像的影响。大功率全波长卤素灯激发光源配合精密复杂的全局光源和万向鹅颈管点状光源光路系统，再加上顶级的光谱转换能力和滤光片组合，极大地提高了荧光信号的特异性，并大大缩短曝光时间，减少实验对小鼠的影响。 AniView100多模式动物活体成像系统包含专业化的软件，简洁的全中文软件操作界面，可预设多种实验方案，一键快速成像，具备成像和多图层定量分析功能，符合GLP原始数据、操作记录规定，可直接输出实验报告。产品特点1.超灵敏 全密闭抗干扰暗箱，避免外界光源及宇宙射线对拍照影响的同时，配合零缺陷、科研级高灵敏背部薄化、背部感应型冷CCD相机，极大地提高成像的灵敏度。AniView100可以检测到小鼠体内、多种可自由组合的滤光片、全局照射和万向鹅颈管点状荧光照射装置，配合顶级的光谱转换能力以及荧光自发光干扰扣除功能，完全满足荧光成像实验“低背景”的要求。3.超大视野 AniView100的广角镜头和硬件结构的完美结合造就了超大的成像视野，最大可实现6只小鼠或1只兔子同时成像。并且软件预设实验方案，可根据样品尺寸自动调整视野大小，自动对焦，实现一键成像。4.人性化 人性化的软件可自动控制仪器载物台升降、温度及各种光源；多种荧光强度表达方式可选，量化分析功能，直接输出实验报告，简化仪器操作，节约您的时间。5.简便化 内置动物温控床、X-ray动物结构成像系统、气体麻醉模块，可根据实验需求，快速选用相应系统。6.多样化 仪器内部还配备多个法兰接口及电源插口，可连接显微镜、上转换荧光UCNPs检测系统等，实验方法更加多样，功能更加强大。应用范围癌症与抗癌药物研究，免疫学与干细胞研究，细胞凋亡，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，生物光子学检测等。 肿瘤学应用AniView100可以直接快速地测量各种癌症模型中肿瘤的生长和转移，能够无创伤定量检测原位瘤、转移瘤及自发瘤。可以在早期就能区别正常的癌细胞与凋亡的癌细胞，能够方便的观察肿瘤转移与复发的情况。 Luciferase标记肿瘤转移模型 动物基因功能研究AniView100能够直接反映细胞或基因表达的空间和时间分布，从而了解体内的特异性基因的功能和相互作用、胚胎发育等生物学过程。 GFP转基因小鼠 进口品质，国产价格。AniView100多模式动物活体成像系统绝对是您研究动物在体实验的最佳选择。

● 快讯近日，同济大学化学系-上海市化学品分析、风险评估与控制重点实验室石硕教授团队在纳米医学领域取得新的研究成果，在国际知名期刊《Journal of Nanobiotechnology》（IF=10.435，JCR2区）上发表研究性论文。图1｜国际知名期刊《Journal of Nanobiotechnology》（IF=10.435，JCR2区）化学动力学疗法(CDT)是一种利用Fenton或类Fenton催化剂将过氧化氢(H2O2)转化为有毒的羟自由基(OH)来杀伤肿瘤细胞的方法，在肿瘤治疗中具有广阔的应用前景。但是，由于肿瘤细胞内H2O2水平不足，其治疗效果受到明显限制。β-拉帕醌(Lapa)在烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(磷酸)NAD(P)H：醌氧化还原酶-1(NQO1)的催化下能够发挥补充H2O2的功能，为解决这一问题提供了新的思路。然而，高水平的活性氧会导致DNA的广泛损伤，引发聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)的“过度激活”，导致H2O2供应中断，进而导致CDT的疗效降低。为了解决这个问题，石硕教授团队开发了一种自扩增纳米催化体系(ZIF67/Ola/Lapa)，可以共同提供PARP抑制剂奥拉帕利(Ola)和NQO1生物活性药物Lapa，用于可持续产生H2O2和增强CDT(“1+1+1 3”)。结果显示，Ola对PARP的有效抑制下，可以协同Lapa让NQO1介导的氧化还原循环促进H2O2的持续生成。反过来，高浓度的H2O2进一步与钴(Co2+)反应，通过类Fenton反应生成剧毒的OH，极大地提高了CDT的疗效。体内外结果表明，ZIF67/Ola/Lapa在NQO1过表达的MDA-MB-231肿瘤细胞中具有良好的抗肿瘤活性。最重要的是，由于NQO1在正常组织中低表达，该纳米复合材料对活体的毒性非常小。图2｜ ZIF67/Ola/Lapa纳米颗粒形成和基于Lapa和Ola(PARPi)协同作用持续产生由NQO1介导的H2O2增强CDT疗效的机制示意图文章中，验证ZIF67/Ola/Lapa纳米颗粒在MDA-MB-231荷瘤小鼠体内的分布和肿瘤靶向性活体实验成像，使用了博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄。尾静脉注射小鼠ICG标记的ZIF67/Ola和ZIF67/Ola/Lapa，并在注射后不同时间段使用AniView100获得小鼠体内、解剖器官和肿瘤的荧光图像。结果显示ZIF67/Ola组小鼠在注射24h后肿瘤部位的荧光信号基本消失，而ZIF67/Ola/Lapa组的荧光信号在注射1h后开始出现，6h后逐渐增强，并达到最大值，甚至在注射24h后仍在肿瘤组织中保持显著较高的荧光强度，表明ZIF67/Ola/Lapa在肿瘤组织中具有较长的滞留能力。进一步的体外荧光成像结果显示，ZIF67/Ola/Lapa主要由肝脏和肾脏代谢，在肿瘤的荧光强度是ZIF67/Ola的1.8倍，显示了良好的肿瘤聚集能力。这些结果表明，制备的ZIF67/Ola/Lapa能够优先有效地在肿瘤组织中蓄积，且血液循环时间延长。图3｜ ZIF67/Ola/Lapa纳米颗粒的体内外分布情况a、ICG-ZIF67/Ola和ICG-ZIF67/Ola/Lapa静脉给药后在小鼠体内的分布情况，红色圆圈代表肿瘤。b、肿瘤组织在不同时间点的荧光强度。c、解剖器官和肿瘤在12h的典型荧光图像。d、半定量分析解剖的主要脏器和肿瘤组织在12h的荧光强度。与光动力或声动力治疗相比，CDT可以在没有外部能量输入(光或超声)和氧气的情况下独立进行。这使得它能够克服组织穿透深度有限、肿瘤微环境缺氧和非特异性等缺点，在肿瘤治疗中具有更广阔的应用前景。针对目前主要通过提高瘤内H2O2浓度以增强CDT的疗效，可能会导致效果不佳和非特异性毒性，石硕教授团队通过在CDT试剂中原位生产补充H2O2的官能团，从而提高抗癌效果，为利用设计结合PARP抑制剂与NQO1生物活性药物的多功能CDT药物来治疗肿瘤提供了新的思路。参考文献：1、https://doi.org/10.1186/s12951-021-00998-y

肝癌是最常见的致命癌症之一。目前临床上主要采用手术切除癌变肝组织，同时以化疗、放疗等方式阻止正常肝细胞被感染恶化来治疗肝癌；但是，化疗会滥杀滥伤各组织的正常细胞，并产生极大的副作用，而且在肝癌细胞发生转移或再生后也难以治愈。因此，设计与制造出更好的用于肝癌治疗的药物，是医药研究人员亟待解决的难题。如何提高药物疗效，不仅可以从药物结构本身出发，而且可以从药物载体入手。选择新型药物载体或靶向基团，可以使有效药物分子直接作用于癌症患处，提高药物靶向性，减少药物对正常组织的伤害，减轻患者的疼痛。近日，辽宁新药研发重点实验室李丽教授课题组成功构建并制备了两种甘草次酸修饰的金属有机框架药物载体，并通过组织分布和活体成像实验，验证载体具有明显的肝靶向性。该成果已发表在纳米技术与精密工程领域国际权威期刊《Nanotechnology》。1. 甘草次酸（GA）甘草次酸（Glycyrrhetininc Acid，GA）是从中草药甘草中提取分离出来的具有抗炎、抗病毒、抗溃疡等多种药理活性的甘草酸苷元。近期研究发现，在肝细胞膜上镶嵌着许多GA特异性受体，可与GA特异性结合，因此，GA作为药物靶向分子进行修饰的药物载体已经成为研究热点和一种新的靶向性治疗肝癌的有效途径。2. 金属有机框架（MOFs）金属有机框架材料（Metal-organic Frameworks，MOFs），是一类通过组装无机金属离子与有机配体形成的具有多孔隙、高比表面积的新型材料。它的最大的优点是具有良好的生物相容性，而且会在体内特定环境中自行分解，减少药物在体内的副作用，降低耐药性，提高药物治疗效率。通过在MOFs表面修饰GA，可以实现MOFs的肝靶向性，并且MOFs的孔隙率高，具有超大比表面积，可以有效装载药物，提高载药能力。两种MOFs载体：Uio-66-COOH-1,4-丁二胺-GA与UiO-66-NH2-GA。3. 小鼠体内靶向性研究DiR荧光染料，DiR＠Uio-66-COOH-1,4-丁二胺-GA和DiR＠Uio-66-ＮＨ2-GA 在小鼠体内不同时间段的荧光成像图DiR荧光染料，DiR＠Uio-66-COOH-1,4-丁二胺-GA和DiR＠Uio-66-ＮＨ2-GA 在心、肝、脾、肺、肾的荧光成像图关于多模式动物活体成像系统AniView100多模式动物活体成像系统是广州博鹭腾生物科技有限公司全新推出的高灵敏度、多模式动物活体成像系统。其采用一级背部薄化、背部感光超低温CCD相机，具有极高的检测灵敏度。大功率全波长卤素灯激发光源配合精密复杂的全局光源和万向鹅颈管点状光源光路系统，再加上顶级的光谱转换能力和多组滤光片组合，极大的提高了荧光信号的特异性，并大大缩短曝光时间。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 8月10日23点， i Nature Biotechnology /i 在线发表了由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室研究员王凯研究组完成的题为《共聚焦光场显微镜对小鼠和斑马鱼大脑快速体成像》的研究论文。该研究发展了一种新型体成像技术：共聚焦光场显微镜(Confocal light field microscopy)，可以对活体动物深部脑组织中神经和血管网络进行快速大范围体成像。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 跨脑区大规模的神经元如何整合信息并影响行为是神经科学中的核心问题，解答这一问题需要在更高时空分辨率上捕捉大量神经元活动动态变化的工具。共聚焦显微镜和双光子显微镜等运用于活体脑成像的传统工具基于点扫描，时间分辨率较低，难以研究大范围脑区中神经元的快速变化。因此，近年来科研人员一直致力于开发更快的成像方法。在多种新技术中，光场显微镜具有潜力，得到广泛关注，其特点在于可以在相机的单次曝光瞬间，记录来自物体不同深度的信号，通过反卷积算法重构出整个三维体，实现快速体成像，在线虫、斑马鱼幼鱼等小型模式动物上已获得初步应用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 传统光场显微镜存在两个难以解决的问题，限制了其在生物成像上的应用。首先，重构的结果会出现失真。2017年，王凯研究组研发的新型扩增视场光场显微镜（eXtended field-of-view Light Field Microscopy, XLFM）解决了这一问题，并应用于自由行为斑马鱼幼鱼的全脑神经元功能成像上，首次三维记录了斑马鱼幼鱼在完整捕食行为中的全脑神经元活动的变化。其次，现有光场显微成像技术缺乏光学切片能力，无法对较厚组织，如小鼠的大脑进行成像。让光场显微镜具有共聚焦显微镜一样的光学切片能力，滤除大样品中焦层之外的背景信号来提高信噪比，是提高成像质量、可广泛应用的关键所在。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 然而，传统共聚焦显微镜采用激光逐点扫描和共轭点针孔检测来降低焦面外噪声的策略不适用于三维光场显微镜。面对这一挑战，研究团队创新提出广义共聚焦检测的概念，使其可以与光场显微镜的三维成像策略结合，在不牺牲体成像速度的前提下有效滤除背景噪声，提高了灵敏度和分辨率。这种新型的光场显微成像技术称为共聚焦光场显微镜。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 研究团队在不同动物样品上测试了共聚焦光场显微镜的成像能力。团队成员对包埋的活体斑马鱼幼鱼进行全脑钙成像，对比共聚焦和传统光场显微镜的成像结果，发现加入光学切片能力后，图像分辨率和信号噪声比提高，可以检测到更多较弱的钙活动。进一步的，将共聚焦光场显微镜和高速三维追踪系统结合，对自由行为的斑马鱼幼鱼进行全脑钙成像，在ø 800 μm x 200 μm的体积内达到2 x 2 x 2.5 μm sup 3 /sup 的空间分辨率和6Hz的时间分辨率。受益于更高的分辨率和灵敏度，可以识别出斑马鱼幼鱼在捕食草履虫过程中单个神经元的钙离子活动的变化。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 团队成员验证了共聚焦光场显微镜对小鼠大脑的成像效果，对清醒小鼠的视皮层进行钙成像，可以同时记录ø 800 μm x 150 μm的体积内近千个神经元的活动，最深可达约400 μm，且连续5小时以上稳定记录超过10万帧，没有明显的光漂白。团队成员进一步尝试使用共聚焦光场显微镜对鼠脑中的血细胞进行成像，深度可达600 μm，拍摄速度70 Hz，同时记录上千根血管分支中群体血细胞的流动情况并计算血细胞的速度，相比之前的传统成像方法通量提高了百余倍。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 研究团队在自由行为的斑马鱼幼鱼和小鼠大脑上证明了共聚焦光场显微镜有更高的分辨率和灵敏度，为研究大范围神经网络和血管网络的功能提供了新的工具。同时，该技术不仅适用脑组织的成像，还可以根据所需成像的样品种类灵活调整分辨率、成像范围和速度，应用在其他厚组织的快速动态成像中。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 研究在王凯的指导下，主要由博士研究生张朕坤、白璐，以及助理研究员丛林共同完成。王凯研究组余鹏、张田蕾，中国科学技术大学本科生石万卓，杜久林研究组李福宁做出贡献，研究员杜久林参与合作并给予指导意见。研究得到中科院脑智卓越中心实验动物平台的支持。研究工作受到科技部、中科院、国家自然科学基金委员会和上海市的资助。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/9bfa0661-24ad-4d0d-9ccd-10db465617c7.jpg" title=" 图1.jpg" alt=" 图1.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图1.（上）共聚焦光场显微镜原理示意图。（下）不同于传统光场显微镜，共聚焦光场显微镜采用片状照明，选择性激发样本的一部分，在垂直照明的方向上扫描，采集到的信号被遮挡板过滤掉焦层范围之外的部分。对采集到的图像进行重构可以得到焦层内的三维信息。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/28e2bd6d-59f5-4ff1-8085-355f6d295cbf.jpg" title=" 图2.jpg" alt=" 图2.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图2.（左）斑马鱼幼鱼捕食行为的一个例子。0s 为斑马鱼吞食草履虫的时刻。（右）左图斑马鱼捕食行为中，共聚焦光场显微镜记录到的两个不同脑区的神经元活动。箭头所指为过程中激活的单个神经元。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/c26412e7-a408-4c67-8533-1c5a118fdb4b.jpg" title=" 图3.jpg" alt=" 图3.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(68, 68, 68) font-family: 微软雅黑 background-color: rgb(255, 255, 255) " 　 /span 图3.（左）共聚焦光场显微镜拍摄得到的小鼠视皮层中的复杂血管网络。6个在不同深度拍摄的体积连接为一个深度达600 μm的三维结构。（中）100 μm到250 μm深度血管网络的平面投影，颜色代表不同血管分支中血细胞的平均流速。（右）图中箭头所指的区域中五个血管分支在一段时间内流过血细胞数量的计数。 /p

● 快讯近日，同济大学医学院-纳米院李永勇教授团队在纳米医学领域取得新的研究成果，在国际知名期刊《Biomaterials》（IF=12.479，JCR1区）上发表研究性论文。图1｜国际知名期刊《Biomaterials》（IF=12.479，JCR1区）新抗原长肽疫苗(NeoVax)具有扩大和拓宽肿瘤特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)反应的潜力，成为对抗多种肿瘤类型的希望。然而，外源抗原会被体内的内溶酶体捕获，进而限制在抗原提呈细胞(APCs)中的胞浆递送，导致抗原的交叉呈递效率低下，无法对癌症进行有效的CTL反应。研究表明，获得性免疫系统可以通过激活NADPH氧化酶2(NOX2)复合体产生脂质氧化作用，使得外源抗原逃逸内溶酶体，进而赋予APCs促进外源抗原交叉呈递的能力。但是，NOX2激活的确切机制尚不清楚，阻碍了安全有效的干预策略的发展。受NOX2机制的启发，李永勇教授团队设计了一种名为NVscp的生物矿化纳米疫苗。NVscp通过在模型抗原卵清蛋白(Ova)自组装的纳米疫苗(Nvs)上原位生长过氧化钙而发展起来，具有超高的Ova抗原密度，并含有必要的过氧化钙佐剂(8.9%)。过氧化钙佐剂响应内溶酶体的酸性环境，触发ROS的释放，进而形成脂质氢过氧化物，导致内溶酶体脂质过氧化。因此，NVscp被赋予内溶酶体逃逸能力，以实现抗原交叉提呈的胞浆转运。体内实验表明，NVscp的大小可以有效地滞留在引流淋巴结(dLNs)中，从而增强不同的APCs(特别是髓窦巨噬细胞(MSMs，F4/80+CD169+))和树突状细胞(DCs，CD11c+F4/80-)的抗原交叉提呈，有效地促进肿瘤特异性CD8+CTL和CD4+T辅助细胞(Th1细胞)的激活，用于癌症免疫治疗。图2｜NVscp的形成和NVscp诱导肿瘤免疫治疗机制的示意图文章中，评估NVscp在小鼠体内淋巴结的累积活体实验成像，使用了AniView100多模式动物活体成像系统拍摄。于小鼠关节皮下注射FITC标记的NVs和NVscp，在不同时间点采集腹股沟淋巴结(ILNs)荧光信号。结果显示Hock注射4h后，NVs和NVscp在病灶内迅速积累，两组荧光信号强度无差异。然而，NVs的荧光在注射24h后迅速减弱。对两组荧光信号强度定量分析，显示NVscp组的抗原积累大约是NVs组的2.8倍，猜测NVscp的积累增强可能与过氧化钙有效修饰后纳米疫苗的物理化学性质(表面电荷和组成)的改变有关。图3｜NVscp在小鼠体内淋巴结累积的情况a、注射后2、4和24小时解剖ILNs的体外荧光图像b、对皮下注射后不同时间点ILNs的荧光强度进行量化，来测量疫苗动力学长期以来，癌症严重威胁人类健康和生命安全，在治疗癌症的过程中，疫苗发挥了举足轻重的作用。基于大多数蛋白质/多肽结构都含有促进钙生物矿化的羧基，受NOX2机制的启发，李永勇教授团队构建了一种有前途的技术手段，用于改善各种癌症疫苗模式的交叉呈现，包括多肽和蛋白质疫苗等无细胞平台。考虑到它的方便性、有效性和生物相容性，未来可能被广泛应用于癌症治疗。参考文献：1、https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.121089

● 快讯近日，同济大学附属东方医院乳腺肿瘤科主任董春燕教授课题组联合化学科学与工程学院石硕教授课题组开展了跨学科合作研究，证明纳米制剂可以用于三阴性乳腺癌（TNBC）的联合治疗，针对TNBC的多种治疗方式是一种创新的策略。相关研究成果已发表在国际知名期刊《Small》（IF: 13.3，JCR1区）。图1｜国际知名期刊《Small》（IF: 13.3，JCR1区）传统的化疗具有肿瘤多药耐药性和非靶向毒性，不能显著改善TNBC的预后，且TNBC极具侵袭性和转移性，因此，迫切需要在TNBC治疗中寻找具有独特作用模式的治疗药物。铁下垂（Ferroptosis，又名铁死亡）是一种新的非凋亡性细胞死亡方式，由铁依赖的毒性过氧化脂质(Lipoid-ROS)积聚所致。由于其在杀死癌细胞方面的有效性，最近受到了广泛的关注，但是细胞内Fe2+含量不足严重影响了其效果。研究表明，谷胱甘肽过氧化物酶4（Gpx4）也可引起铁下垂。直接使用Gpx4抑制剂（如ML210）消耗谷胱甘肽，将使得Gpx4失活，最终引起过氧化脂质（LPO）大量生成，导致细胞铁死亡。博莱霉素（BLM）是一种糖肽类抗生素，与Fe2+等氧化还原活性金属离子结合后具有独特的抗癌活性，成为治疗多种人类恶性肿瘤的有效抗癌药物。然而其对正常组织的高毒性，尤其是对肺的毒性，使其在癌症治疗中的进一步临床应用仍具有极大的挑战性。为了更好的治疗TNBC，董春燕教授和石硕教授课题组跨学科合作研究，提出了多种治疗方式协同治疗TNBC的新策略。通过将单宁酸（TA）、BLM和Fe3+形成的金属-酚类网络与负载Gpx4抑制剂（ML210）的中空介孔普鲁士蓝（HMPB）纳米管混合，制备了HMPB/ML210@TA-BLM-Fe3+（HMTBF）纳米复合物，以促进TNBC的铁下垂/凋亡协同治疗作用。实验结果显示，HMTBF可以通过增强渗透性和滞留效应（EPR）有效地靶向肿瘤区域。肿瘤细胞内化后，TA介导的Fe3+/Fe2+转化可启动Fenton反应，使细胞内活性氧水平急剧上调，引起LPO积累，从而导致细胞铁死亡，同时释放的ML210能有效抑制Gpx4激活铁下垂途径的活性。此外，Fe2+与BLM的螯合作用导致BLM在肿瘤部位的原位毒化，进而触发肿瘤细胞的凋亡，与铁下垂协同治疗肿瘤。这些结果表明HMTBF纳米制剂可作为有效的铁下垂和凋亡诱导剂用于TNBC的联合治疗，对TNBC的治疗策略具有重要的参考意义！图2｜实验方案示意图a)、HMTBF纳米复合物的制备b)和c)、肿瘤特异性ROS的产生、Gpx4抑制和BLM原位转变为活化的BLM用于协同铁下垂/凋亡TNBC治疗文章中，验证HMTBF在4T1荷瘤小鼠的生物分布和肿瘤靶向性活体实验成像，使用了博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄。尾静脉注射小鼠游离ICG及ICG-HMTBF，并在注射后不同时间段使用AniView100获得小鼠体内、解剖器官和肿瘤的荧光图像。结果显示ICG-HMTBF在肿瘤部位的荧光信号在注射2h后开始出现，注射12h后逐渐增强并达到最大值，并在注射24h后仍保持较强的荧光信号(图a，b)，表明ICG-HMTBF在特定的肿瘤组织中蓄积增强，滞留时间延长。相对地，游离ICG在肿瘤部位只出现极弱的荧光信号，并且在12h内进一步减弱，表明非特异性分布的游离ICG可迅速从体内清除。体外荧光图像和半定量数据显示，肿瘤部位的荧光强度约为其他器官的3.7-162.2倍(图c，d)，说明HMTBF对肿瘤组织有明显的富集作用。此外，HMTBF注射4h后在肿瘤内的分布为9.9%ID/g，注射12h后达最大值，为典型的EPR效应所致。同时，由于网状内皮系统的捕获，HMTBF也分布在肝脏和脾脏。图3｜HMTBF的体内外分布情况a)、ICG和ICG-HMTBF静脉给药后在小鼠体内的分布情况，红色圆圈代表肿瘤b)、肿瘤组织在不同时间点的荧光强度c)、解剖器官和肿瘤在12h的典型荧光图像d)、半定量分析解剖的脏器和肿瘤组织在12h的荧光强度论文链接：1、https://doi.org/10.1002/smll.202103919

近日，中山大学附属第七医院肾泌尿外科中心庞俊教授团队在载药纳米超声造影剂研究中取得成果，在国际知名期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》（IF=9.229，JCR1区）上发表研究性论文。图1｜国际知名期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》（IF=9.229，JCR1区）超声（US）由于其安全性、非放射性、实时监测和低成本而被广泛用于临床诊断成像。然而，传统的超声造影剂（UCAs）只能用于血池成像，且由于尺寸相对较大，无法实现肿瘤区域的血管外成像。此外，仅应用常规UCAs也不能达到预期的治疗目的。基于纳米粒子（NPs）的UCAs因其无创性、精确靶向、可见性和装载小分子的便利性而受到越来越多的关注。产生气体的NPs具有很高的回声敏感性，二硫键可以用于还原响应性NPs药物递送系统制备。目前，已报道的同时具有超声成像和治疗功能的医用NPs大多仅基于pH响应性药物释放，并且药物释放速率不完全。基于上述考虑，庞俊教授团队制备了包裹二硫聚合物、碳酸氢钠(NaHCO3)水溶液和化疗药物盐酸阿霉素盐(DOXHCl)的NPs(DOX@HADT-SS-NaHCO3NPs)。NaHCO3在酸性条件下能产生CO2，提供回声信息；更重要的是，双重pH/GSH响应性药物释放可以进行癌症治疗，最终实现前列腺癌US成像和治疗的一体化。图2｜制造聚合物步骤和通过产生回声CO2气泡放大超声对比度并发挥按需治疗作用的NPs示意图文章中，标记Cy5.5的HADT-SS-NaHCO3NPs在C4-2荷瘤裸鼠体内的生物分布活体实验成像，使用了博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄。当C4-2荷瘤裸鼠的肿瘤体积达到100mm3时，静脉给药注射游离Cy5.5和Cy5.5@HADT-SS-NaHCO3NPs溶液。活体结果显示用Cy5.5@HADT-SS-NaHCO3NPs处理的小鼠肿瘤中的荧光信号从0.5到4小时逐渐增加，并在4小时达到峰值，然后随着时间的推移逐渐减弱。相比之下，整个时期肿瘤部位未观察到明显的游离Cy5.5荧光信号，游离Cy5.5荧光信号主要出现在肝脏。定量荧光信号也证实了Cy5.5@HADT-SS-NaHCO3NPs在肿瘤和肝脏中分布的趋势，揭示了HADT-SSNaHCO3NPs通过EPR效应在肿瘤组织中的特异性积累。图3｜负载Cy5.5的HADT-SS-NaHCO3NPs(A)和具有等效Cy5.5浓度(0.2 mg/kg)的游离Cy5.5溶液(B)在C4-2荷瘤小鼠中的体内生物分布。静脉注射后0.5、1、2、4、8、12、24、48和72小时，用AniView100获得的小鼠背部和前部的体内荧光图像,一列代表同一只裸鼠的正面和背面。(C)和(D)为肿瘤组织和肝脏荧光强度的定量分析US造影剂已广泛应用于肿瘤的诊断和鉴别诊断。商业US由于体积大，成像时间短，应用受到限制；同时，仅应用常规的US造影剂并不能达到预期的治疗目的。庞俊教授团队设计的HADT-SS-NaHCO3NPs在酸性pH条件下表现出明显增强的超声对比度和抗肿瘤效果，为前列腺癌的有效超声成像诊断和治疗提供了一种有效的潜在药物。文献链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c00077

慢性髓系白血病(Chronic myeloid leukemia, CML)是一种由造血干细胞染色体t(9；22)(q34；q11)易位引起，并在分子水平上形成Bcr-Abl融合基因的骨髓增生性疾病。使用酪氨酸激酶抑制剂(Tyrosine kinase inhibitors, TKIs)可以缓解疾病，但TKIs耐药性是治疗失败或诱发急性白血病的主要问题。根据Abl激酶结构域点突变的不同，TKIs的耐药机制主要包括Bcr-Abl依赖型和非Bcr-Abl依赖型。Bcr-Abl依赖型的耐药性最常见，它会干扰小分子酪氨酸激酶抑制剂伊马替尼（Imtatinib, IM）结合和随后的激酶抑制。然而，超过50%的耐药CML患者中并没有Bcr-Abl突变。▲ 慢性髓系白血病蛋白激酶C(Protein kinases C, PKCs)在细胞周期调节、增殖、凋亡和造血干细胞分化等多种细胞过程中发挥作用，并和Bcr-Abl协调参与对恶性细胞转化至关重要的几种信号通路。实验和临床证据表明，使用PKC抑制剂可以有效地治疗CML。最近，不同的PKC亚型也被报道参与CML细胞的耐药，但是，PKC信号在CML TKIs耐药中的作用并不清楚。▲ 蛋白激酶C的晶体结构近日，贵州医科大学王季石教授课题组根据先前的研究结果：一种泛PKCs抑制剂星孢菌素(Stauroporine)在低浓度下可以有效地逆转K562R细胞(没有任何突变)的IM耐药，因此推测Bcr-Abl非依赖型IM耐药可能是由PKC亚型介导。在此基础上，鉴于白血病干细胞(Leukemia stem cells)在CML TKIs耐药中起基础性作用，研究首次在Bcr-Abl非依赖型TKI耐药的CML患者CD34+细胞中检测到9种PKCs亚型的表达。对PKC亚型异常表达所介导的机制进行深入研究时，使用博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄的活体成像实验结果，从体内进一步证明PKC-β的过表达与肿瘤耐药密切相关，表明靶向PKC-β过表达可能是克服CML耐药的一种新的治疗机制。相关成果已发表在期刊《Journal of Cellular Physiology》。▲抑制PKC-β可增强IM对CML细胞的体内杀伤作用(a) 博鹭腾AniView100拍摄的不同药物处理的CML小鼠模型中白血病细胞的活体示踪成像图。LY333531: PKCβ 抑制剂。(b) 流式细胞仪检测各组小鼠CD33+和CD45+细胞。(c) 直方图显示流式细胞仪检测的各组小鼠CML细胞的差异。(d) 各组小鼠的生存曲线。(e、f) 比较各组小鼠脾脏体积和重量。(g、h) Wright‘s染色检测各组小鼠外周血中CML的进展情况。统计学处理采用t检验。**表示p0.01，*表示p0.05。参考文献1、Ma D, et al. PKC‐β/Alox5 axis activation promotes Bcr‐Abl‐independent TKI‐resistance in chronic myeloid leukemia[J]. Journal of Cellular Physiology, 2021.2、Zubair M S, et al. Cembranoid Diterpenes as Antitumor: Molecular Docking Study to Several Protein Receptor Targets[C]// International Conference on Computation for Science & Technology. 2015.

双光子显微镜是对深层散射组织进行活体观测不可或缺的仪器，以其远超单光子显微成像的穿透深度而受到生命科学和医学研究的广泛关注。然而，传统双光子显微成像的点扫描成像模式从根本上限制了其成像通量与三维感知速度，极易受复杂活体成像环境干扰，同时激发点巨大的瞬时光强会对活体生物样本造成持续性的非线性光损伤，导致高速三维成像时长严重受限，极大地制约了病理学、免疫学和脑科学的发展。2023年5月12日，清华大学戴琼海、吴嘉敏、祁海作为共同通讯作者在 Cell 期刊发表了题为：Two-photon synthetic aperture microscopy for minimally invasive fast 3D imaging of native subcellular behaviors in deep tissue 的研究论文。该研究首次提出了基于空间约束的多角度衍射编码，实现非相干光孔径合成；建立了双光子合成孔径显微术（Two-photon synthetic aperture microscopy，2pSAM），“化点为针”，通过多角度针状光束的扫描在实现高速三维感知的同时，将双光子成像光毒性降低了1000倍以上；融合了戴琼海院士团队2021年同样在 Cell 上所提出的数字自适应光学架构，具备高速多区域像差矫正能力，即使在恶劣复杂活体环境下依然保持近衍射极限的空间分辨率，并进一步提升了传统双光子成像的穿透深度。基于此，2pSAM能够在哺乳动物深层散射组织中非侵入式地观测大范围亚细胞级动态变化，将毫秒级三维连续观测时长从数分钟提高到数十小时，为系统性地研究大规模细胞在不同生理与病理状态下的交互作用打开了大门。交叉研究团队利用2pSAM在小鼠活体观测到了一系列新现象，包括急性脑损伤后脑组织内周的多细胞互作，神经元在超长时程连续观测下展现出对视觉刺激的表征稳定性与功能多样性，以及首次完整高速记录下了小鼠免疫反应过程中淋巴结生发中心的形成过程，为病理学、脑科学和免疫学的研究打开了新窗口。传统双光子显微镜使用“点扫描”的方案对三维样本进行扫描，类似于共聚焦荧光显微镜，由于双光子成像的非线性效应使其能够获得数倍于单光子成像的穿透深度。例如，双光子显微镜在小鼠大脑皮层的最大穿透深度可以达到1 mm。然而，这种点扫描方式严重限制了双光子显微镜的三维成像速度与数据通量，并且由于在聚焦点位置极大的瞬时光强带来了非常严重的非线性光损伤隐患。2pSAM采用了轴向景深拓展的“针扫描”方案，通过改变针状光束的不同倾角实现样本三维信息的多角度投影，类似CT一样实现快速三维成像；同时，受到雷达成像中合成孔径方法的启发，通过在像面处引入针孔所带来的空间衍射编码约束，实现了非相干光的孔径合成，将多角度信息融合为大数值孔径对应的高空间分辨率；进一步利用样本的时空连续性先验，有效避免了视角扫描带来的时间分辨率损失。这样一种全新的计算双光子成像架构，在保留双光子本身深层组织穿透能力的同时，将有效成像通量提升了三个数量级以上。图1. 双光子合成孔径显微术（2pSAM）系统图除此之外，样本引起的光学像差给显微成像带来的分辨率与信噪比损失十分严重，随着成像深度的增加这种降质尤为明显。目前双光子成像中的硬件自适应光学技术主要面临着以下一些问题：1、成像系统复杂、成本高昂；2、有效校正视场有限，大视场多区域校正速度缓慢。2pSAM通过激发光编码获得了超精细的四维空间角度光场数据，能够使用数字自适应光学架构（DAO），无需在光学系统中增加额外的波前传感器或者空间调制器，就能实现信号采集与自适应像差校正的解耦，在后处理端完成大范围多区域自适应光学，显著提升在复杂成像环境中的空间分辨率与信噪比。图2. 双光子合成孔径显微术（2pSAM）结合数字自适应光学（DAO）与传统双光子显微镜（TPM）面对复杂成像条件下的结果对比。从左至右依次为：正常条件下拍摄，物镜校正环不匹配情况下拍摄，物镜为水镜且缺乏浸润水的情况下拍摄，物镜与样本之间增加散射胶带后进行拍摄长时间的激光照射会对活体样本产生严重的光毒性。研究团队发现，传统双光子显微成像由于使用飞秒激光激发与高NA会聚，在样本局部会产生巨大的瞬时光强，由此所产生的非线性光毒性在以往被极大地低估了，而一旦在长时程成像过程中，就会不断积累损伤从而影响细胞正常状态。与之对比，2pSAM化点为针，通过轴向景深拓展，在保持同样荧光激发效率的前提下，将瞬时峰值功率降低了1000倍，从而有效解决了非线性光损伤的问题。一方面能显著减少荧光探针的光漂白，对于同一类易淬灭染料，在同样激发光强下，传统双光子仅能拍摄几十个三维体，而2pSAM能够连续拍摄几十万个三维体而没有明显的信号衰减。除此之外，团队还对小鼠脑皮层中的小胶质细胞与脑损伤过程中的中性粒细胞进行了连续成像测试，发现即使使用较弱的光强，传统双光子显微成像在连续拍摄半小时以上时仍会导致大量细胞凋亡，而在2pSAM成像过程中细胞保持了正常的表型，并且相比于对照组结果无明显差异。团队通过一系列在体与离体实验充分证明了2pSAM能够将传统双光子成像的光毒性下降三个数量级以上，为长时程高速活体组织成像打开了新窗口。图3. 小鼠大脑急性开窗损伤后的皮层免疫细胞成像，TPM（左）与2pSAM（右）光漂白对比（GIF图)图4. 离体B细胞（GFP，蓝色通道）连续拍摄实验：使用PI标记细胞凋亡（红色通道），对比TPM（左）与2pSAM（右）的光毒性（GIF图）生发中心（Germinal center，GC）是次级淋巴器官中的动态组织区域，是被抗原激活后的B细胞在趋化作用引导下聚集形成的结构，也是产生高亲和力抗体及形成长期免疫记忆关键场所。但是由于GC形成的随机性和免疫细胞本身对光损伤的敏感性，完整的GC形成过程从未被高速长时间的清晰记录过。借助2pSAM，得以首次完整清晰地观测到了免疫反应下GC形成的全部过程。研究人员将带有荧光标记的抗原特异性B细胞回输到小鼠体内，随后将抗原接种到腹股沟附近以诱导引流淋巴结中生发中心的形成，并于免疫后90到110个小时内（生发中心未形成期），在大视场下持续地对淋巴结中抗原特异性B细胞的动态行为进行追踪，成功揭示了GC形成过程中B细胞的分裂增殖是GC形成的主因，辅助以周围活化B细胞的聚集。由于拍摄时长达十余小时，淋巴结本身会产生剧烈的形变，2pSAM通过多视角信息能够进行实时轴向聚焦位置反馈，实现自动对焦，有效避免了长时程拍摄过程中的样本漂移。 图5. 小鼠腹股沟淋巴结免疫反应后生发中心形成过程的完整观测和记录（GIF图）研究人员进一步借助2pSAM在患有创伤性大脑损伤（Traumatic brain injury，TBI）的小鼠和正在接受视觉条纹刺激的GCaMP转基因小鼠进行脑皮层组织的细胞动态观测。在TBI小鼠受伤区域磨薄颅骨后观测到了外周免疫细胞中性粒细胞在浸润后与内周星形胶质细胞的相互作用，如通过直接接触定向产生迁移体（migrasome）来传递物质和信息。对GCaMP转基因小鼠开颅恢复2周后进行视觉上的条纹刺激，进一步证实了长达数小时内小鼠视觉皮层神经元钙信号对不同方向条纹选择性表达的持续性和稳定性，同时也通过长时程功能数据挖掘出了多种单细胞水平的神经响应类型，体现了神经元的功能多样性。这些现象对于传统双光子显微镜而言都极具挑战，特别是会由于光毒性本身导致会导致细胞异常表现，比如会导致神经元在长时程拍摄过程中响应强度不断下降。

大家好，今天给大家分享一篇近红外二区荧光宽场显微活体成像技术和应用的文章，本文的通讯作者是浙江大学的钱骏教授。传统的荧光成像技术是基于可见光波段（400~760 nm）和近红外一区波段（760~900 nm）实现的，但是由于受生物组织散射和自发荧光的影响，这些波段的光对厚样本、活体样本成像时，成像深度和空间分辨率受到了很大的影响。而近红外二区波段（1000~1700 nm， NIR-II）的光受生物组织散射和自发荧光的影响大大降低，因而用这个波段的光成像时，成像的深度和信噪比都显著提高。近年来，NIR-II荧光宽场显微术在高时间分辨率、高空间分辨率、高信背比和大深度组织穿透方面获得突破性发展，这些得益于荧光探针和成像仪器设备的开发和改进。作者在本文中通过介绍NIR-II荧光宽场显微活体成像的机制特点、演进历史、系统进展以及在不同生物模型上的最新应用，展现其临床试验的巨大潜力，使NIR-II荧光宽场显微成像术在基础研究和临床应用上得到更进一步的普及。1、NIR-II荧光活体生物成像近年来，研究者们展开了一系列的NIR-II荧光成像研究，实现了对活体生物样本的深层和功能性成像，尤其伴随着探测器性能的提升和荧光新探针的开发，NIR-II的活体荧光成像迅速成为热点。尽管NIR-II荧光成像应用日趋广泛，但其成像窗口的定义却并不统一。长期以来，NIR-II在学术界被定义为1000~1700 nm。然而，工业领域认可的典型短波红外波段为900~1700nm。浙江大学钱骏教授团队模拟了NIR区域（至2340 nm）中的光子传播，确认了活体成像中适度利用水对散射光子的吸收能提高信背比，并将NIR-II窗口扩展为900~1 880 nm，定义了2080~2340 nm为近红外三区。其中，1400~1500 nm和1700~1880nm分别被定义为NIR-IIx和NIR-IIc区域。图1：定义并扩展NIR-II窗口为900-1880nm2、NIR-II荧光宽场显微成像系统活体成像研究中，NIR-II的宏观成像不仅可以实现主动脉和微小血管循环检测，也可以实现各类器官的成像，如心、肝、脾、肺、肾、肝、肠、胆道等。但是，组织的微结构观察和检测需要更大倍率的成像系统，以提高生物组织的空间分辨率和对比度，实现生物微结构的清晰成像。钱骏教授团队与宁波舜宇仪器（SOPTOP）公司合作，开发出新型NIR-II荧光正置显微成像系统，将短波红外探测器与传统的荧光显微成像系统结合，可实现宽场激发、面阵探测，具备成像深度大、时间分辨高、空间分辨好、操作简便等优势，可实现深层组织的高倍探测，已满足商用要求。此系统先后被相关科研院所购置，已在宫颈癌靶向化疗、小鼠脑血管研究等领域得到应用和报导。图2：舜宇仪器 NIR II-MS 近红外二区活体显微影像系统3、NIR-II荧光宽场显微成像的应用基于NIR-II荧光成像的大深度、高分辨率等优势，诸多生物医学应用得以开发。其中，活体大深度显微成像不仅能够对脉管系统、组织器官清晰破译，而且能够获取生物体内生命活动细微过程的动态信息，具有对生理和行为动态观察的巨大潜力。NIR-II荧光宽场显微系统提供高时间分辨率和高空间分辨率，可实现脑血管实时解析成像，以及血流速度和心跳周期的测量。作者团队针对血流测速开展工作，静脉注射IR820（0.5 mg/mL， 200 μL）后，使用NIR-II荧光宽场显微系统监测小鼠脑血管结构和实时血液流动，实时获取150 μm深度处的毛细血管血流速度为725 μm/s。同时，研究人员使用NIR-II荧光宽场显微系统记录开颅小鼠头骨下方0 ~800 μm深度下脑血管图像，并在800 μm的深度下区分出直径仅6.1 μm（半高全宽）的毛细血管。图3：小鼠活体脑血管成像血管造影方法可提供血管状态的有用信息，用于监测疾病过程。NIR-II荧光宽场显微成像技术能以高时空分辨率实现深层组织血管可视化。作者及唐本忠院士课题组开发了一种近红外聚集诱导发射（Aggregation-Induced Emission ，AIE）纳米颗粒，借助NIR-II荧光宽场显微成像系统，对小鼠大脑中的光致血栓形成缺血（Photo-Thrombotic Ischemia， PTI）和血脑屏障（Blood–Brain Barrier，BBB）损伤过程实现了精确监测。图4：NIR-II荧光宽场显微成像系统用于血流动力学研究和小鼠脑血栓性缺血的实时跟踪肿瘤和炎症性病变的检测和诊断仍是临床的巨大挑战，而NIR-II荧光宽场显微系统亦可用于肿瘤的精准检测。唐本忠院士、钱骏教授等将AIE纳米颗粒TQ-BPN注射进入具有旧肿瘤（4周）和新肿瘤（2周）的小鼠体内，使用NIR-II荧光宽场显微系统来识别不同生长阶段的肿瘤。NIR-II荧光宽场显微系统凭借穿透深度大和成像实时的优点，能够清晰地原位显示肿瘤部位的EPR效应，这将有利于早期肿瘤检测和转移研究。图5：使用NIR-II荧光成像在肿瘤部位原位显示高渗透长滞留（EPR）效应除普通小鼠、大鼠外，大型灵长类动物（如狨猴）的NIR-II荧光成像技术的探索更有利于临床转化，对于这些动物神经活动和脑血流调节的研究，有利于揭开人类大脑疾病的神秘面纱。钱骏教授、高利霞教授及唐本忠院士等首次在非人类灵长类动物中进行了穿薄颅骨大深度脑血管显微成像。图6：高空间分辨率的狨猴穿颅脑血管显微系统NIR-II荧光宽场显微系统拥有高时间分辨率以监测动态生物过程，提供高空间分辨率以观察微小生物结构、精准定位药物分布，还具备大成像深度。同时，该系统对比其他显微成像系统（如共聚焦显微术、光片显微术）易于上手使用并且成本适中，便于在活体研究和临床实践中推广。通过相关研究团队的努力，实现了从小鼠、大鼠、狨猴到猕猴，从脑血管、肿瘤血管到炎症组织及离体细胞、组织切片等的NIR-II荧光宽场显微成像，证明了NIR-II荧光宽场显微成像技术的巨大潜力。综上所述，NIR-II荧光宽场显微成像技术不断在更大的成像深度、更优的信背比、更高的空间分辨率、更快的成像速度上得到创新、改进和突破。NIR-II荧光宽场显微成像系统有望在各种生物和材料研究实验室推广，甚至在医学机构和医院临床获得普及和应用。以上便是今天为大家分享的近红外二区荧光宽场显微活体成像技术与应用，其中所采用的实验设备均为宁波舜宇仪器的NIR II-MS活体显微影像系统。作为全球首款近红外二区活体正置显微成像系统，可以实现对近红外二区荧光探针的光学表征以及活体生物样品、厚生物组织等的大深度、高时空分辨成像，选择25X红外水镜时，活体成像深度≥1.4mm，空间分辨率≤2μm。其操作简便的系统，具备在医学研究、临床诊断和手术治疗领域作为活体成像的基础工具的潜力。本文为SOPTOP舜宇显微系统供稿。如有技术干货、科研成果、仪器使用心得、生命科学领域热点事件观点，欢迎广大相关行业朋友投稿。投稿邮箱：lizk@instrument.com.cn

近日，中科院精密测量院/深圳先进院研究员徐富强研究团队基于新型基因编码生物磁共振成像技术，首次建立了一种在体无创全脑检测星形胶质细胞的新技术。相关研究进展在学术期刊Molecular Psychiatry上发表。星形胶质细胞是哺乳动物中枢神经系统（Central nervous system, CNS）中含量最丰富、分布最广、胞体最大的一种神经胶质细胞。星形胶质细胞具有多种至关重要的生物学功能，其功能异常参与多种疾病的致病过程。然而，星形胶质细胞形态不均且高度复杂，在同一脑区或不同脑区之间均有不同，且在生理和病理状态下也是动态变化的。因此，全脑维度无损检测并跟踪星形胶质细胞的动态变化相关技术的研发迫在眉睫。研究团队通过整合重组腺相关病毒载体（rAAV）和磁共振成像活体检测的优势，逐步在细胞水平，脑区水平及全脑水平实现星形胶质细胞的活体无损检测。自2016年起，研究团队在精密测量院研究员徐富强和王杰的带领下，联合磁共振成像与病毒基因改造技术率先提出一种新型基因编码生物磁共振成像技术，逐步实现神经元网络和星形胶质细胞在体水平的无创检测。其中，rAAV是近年来发展极为迅速的一类工具病毒，是研究神经科学相关问题和基因治疗的重要载体。团队首先对rAAV工具病毒的衣壳蛋白进行突变改造，并利用人类胶质纤维蛋白的启动子GFAP构建rAAV载体，提升了病毒工具在星形胶质细胞的转导效率。另外，水通道蛋白是一组高度保守的跨膜转运蛋白，对水具有高度选择通透性。过表达AQP1蛋白可产生弥散加权成像信号的改变，因而水通道蛋白基因可作为磁共振成像报告基因。团队继续对病毒载体rAAV2/5和rAAV2/PHP.eB进行优化改造，使其同时携带水通道蛋白报告基因和荧光元件，构建新型工具病毒，逐步实现脑区和全脑水平的星形胶质细胞的无创活体成像。在全脑成像研究中，团队构建可高效通过血脑屏障的新型rAAV2/PHP.eB-AQP1-EGFP工具病毒，利用尾静脉注射技术将该病毒注入小鼠体内，在病毒表达两周和三周后分别进行MRI活体成像，最终利用荧光成像对活体成像效果进行评估。结果显示，该新型基因编码生物磁共振成像技术不仅可实现星形胶质细胞的活体全脑成像，而且其成像时间适用于常用的光遗传学/药理遗传学相关研究。全脑维度星形胶质细胞的新型检测技术的开发将有助于加强对星形胶质细胞功能的理解，提升对其在调控整个中枢神经网络中的认识，为研究神经系统疾病的致病机制和治疗靶点提供了新思路。另外，该技术可应用到疾病模型小鼠相关的星形胶质细胞异常的相关机制研究，为此类疾病的早期预防起到了重要作用。中科院深圳先进技术研究院博士后李梅和精密测量院博士柳壮为该文章的共同第一作者，王杰和徐富强为通讯作者。该项目获得国家自然科学基金等项目的支持。该项目所涉及的病毒工具均可从布林凯斯（深圳）生物技术有限公司直接获得。

随着2000亿贴息贷款东风吹向全国各所高校单位，瞬间点燃了第四季度高校科学仪器市场。据统计，11月全国高校仪器采购热潮中共有48项动物活体成像仪采购意向，涉及清华、复旦、同济等18所高校，累计预算金额超过1.72亿元。复旦大学以采购总预算4310万元位居榜首，意向采购数量高达10台（套）。紧随其后的是同济大学，采购总预算3420万元，拟采购数量为7台（套）。清华大学排名第三，采购总预算1463万元，拟采购数量为5台（套）。18所高校意向采购动物活体成像仪项目详情如下：序号项目名称采购单位预计采购时间采购需求概况预算金额(万元)1高分辨率X射线活体显微断层成像系统复旦大学2022-12意向原文3502活体动物体成分定量检测仪复旦大学2022-12意向原文1603近红外II区活体荧光成像复旦大学2022-12意向原文2204红外自适应光学活体成像系统复旦大学2022-12意向原文6805高分辨率X射线活体显微断层扫描成像系统复旦大学2022-12意向原文4006活体小动物全脑成像系统复旦大学2022-12意向原文6507活体鼠脑深穿透高分辨钙成像多光子系统光源复旦大学2022-12意向原文2008高通量小动物活体成像与分析仪复旦大学2022-12意向原文3209活体成像共聚焦双光子显微镜复旦大学2022-12意向原文68010小动物活体三维多模式成像系统采购复旦大学2022-12意向原文650合计431011小动物活体Micro-CT成像系统同济大学2022-12意向原文30012小动物活体三维多模式成像系统同济大学2022-12意向原文65013小动物活体Micro-CT成像系统同济大学2022-12意向原文42014小动物活体三维多模式成像系统同济大学2022-12意向原文65015小动物活体三维多模式成像系统同济大学2022-12意向原文65016小动物活体三维活体成像系统同济大学2022-12意向原文40017小动物活体Micro-CT成像系统同济大学2022-12意向原文350合计342018高分辨X射线活体显微断层成像系统清华大学2022-12意向原文30019高速高分辨率三维活体显微系统清华大学2022-12意向原文35020头戴式单光子结合光遗传微型显微成像系统（小鼠活体钙成像2）清华大学2022-12意向原文11021头戴式小鼠活体钙成像（小鼠活体钙成像1）清华大学2022-12意向原文20722活体三位多模式功能结构二合一影像系统清华大学2022-12意向原文496合计146323全光谱激光活体成像系统华东师范大学2022-11意向原文23024小动物活体成像系统华东师范大学2022-11意向原文39025小动物活体成像设备华东师范大学2022-11意向原文50026高通量活体动物荧光筛选系统华东师范大学2022-11意向原文139合计125927小动物活体成像浙江大学2022-12意向原文17028小动物活体三维多模式成像系统浙江大学2022-12意向原文68029小动物活体成像仪浙江大学2022-12意向原文16230活体成像仪浙江大学2022-12意向原文160合计117231三维活体成像仪大连理工大学2022-11意向原文42532小动物活体Micro-CT成像仪大连理工大学2022-11意向原文365合计79033TX-小动物活体原位细胞动态分析成像系统华中科技大学2022-12意向原文49034TX-小动物活体光学（1区+2区）成像系统华中科技大学2022-12意向原文280合计77035生命医学实验平台--近红外二区小动物活体荧光成像系统东北大学2022-11意向原文16036生命医学实验平台--小动物活体micro CT成像系统东北大学2022-11意向原文549合计70937小动物活体成像系统湖南大学2022-12意向原文15038小动物高分辨率活体超声成像系统湖南大学2022-12意向原文450合计60039小动物活体光学成像系统东华大学2022-12意向原文19040近红外二区小动物活体成像系统东华大学2022-12意向原文160合计35041活体原位动态分析成像系统上海交通大学2022-12意向原文72042高分辨X射线活体显微断层成像系统东南大学2022-12意向原文38043小动物活体光学成像系统北京大学2022-12意向原文37544小动物活体Micro CT成像仪四川大学2022-12意向原文34545小动物活体光学成像系统天津大学2022-11意向原文16046近红外二区荧光活体成像系统北京理工大学2022-12意向原文15047小动物活体成像厦门大学2022-12意向原文15048小动物活体成像吉林大学2022-12意向原文120共计17243附：10月高校采购意向汇总：70台套动物活体成像系统，总金额超4亿元(点击查看)为帮助大家及时了解国内高校科学仪器市场需求，仪器信息网特别开设#高校仪器采购品类盘点 话题，汇总了各所高校重点仪器品类采购最新动态。点击图片，带走商机！

夏季的夜晚，走到山间草丛，可以看到一种昆虫提着一盏灯在飞行，这就是萤火虫在发光。萤火虫体内的荧光素酶催化底物荧光素，发生化学反应，产生光子。这也是大家比较熟悉的，在动物活体生物发光成像当中运用到的反应原理。通过利用该原理，配合上转基因技术及动物活体成像系统，我们可以非侵入性和纵向研究小动物的基因表达、蛋白质-蛋白质相互作用、肿瘤学机制和抗肿瘤药物药效及动力学和疾病机制等；相比于传统研究手段，这种方法通过在动物整体水平上进行研究，能提供更多有用的信息，同时大幅减少实验研究所需的动物数量和降低个体间的差异。萤火虫荧光素酶反应的示意图(a)、荧光素酶以报告基因的形式进入细胞核，并翻译成功能性酶。该酶将底物荧光素、氧(O2)和三磷酸腺苷(ATP)转化为氧荧光素、二氧化碳(CO2)和二磷酸腺苷(ADP)，同时发光。(b)、萤火虫底物D-荧光素及其产物氧合荧光素的化学结构。 那么问题来了，自然界会发光的生物除了有萤火虫，还有鱼类、藻类、植物和细菌等，这些生物的发光原理是否也和萤火虫一样呢？这些发光原理能否运用到动物活体成像研究中呢？今天，小编就为大家介绍另外一种生物发光原理—细菌发光及其在动物活体成像中的应用。细菌荧光素酶对于细菌的生物发光现象，早在1875年就被发现了，研究人员Boyle首先揭示了细菌发光对氧气的依赖。而随着研究的深入，研究人员发现细菌发光涉及到的酶有荧光素酶、脂肪酸还原酶和黄素还原酶，以及底物还原性黄素单核苷酸和长链脂肪醛。在发光细菌中发现的一种操纵子，基因顺序为luxCDABEG，其中luxA和luxB基因分别编码细菌荧光素酶α和β亚基，luxC、luxD和luxE基因分别编码合成和回收荧光素酶醛底物的脂肪酸还原酶复合物的r、s和t多肽，luxG编码黄素还原酶。到目前为止所知的所有发光细菌，都是基于细菌荧光素酶介导的酶反应来产生光。这是一种大约80kDa的异二聚体蛋白，与长链烷烃单加氧酶具有同源性。该酶通过以下反应介导O2氧化还原的黄素单核苷酸(FMNH2)和长链脂肪族(脂肪)醛(RCHO)，以产生蓝绿光。细菌荧光素酶介导的酶反应1细菌发光明场图2细菌发光发光图细菌发光反应过程在发光反应中，FMNH2与酶结合，然后与O2相互作用，形成黄素-4A-过氧化氢。这种复合物与醛结合形成一种高度稳定的中间体，其缓慢的衰变导致FMNH2和醛底物的氧化和发光，反应的量子产率估计为0.1-0.2个光子。该反应对FMNH2具有高度特异性，体内的醛底物可能是十四醛。FMNH2是由NADH：FMN氧化还原酶(黄素还原酶)提供，该酶从细胞代谢(如糖酵解和柠檬酸循环)中产生的NADH中提取还原剂，还原剂通过自由扩散从FMNH2向荧光素酶的转移。长链醛的合成是由脂肪酸还原酶复合物催化。与细菌荧光素酶一样，底物FMNH2和长链脂肪醛也是细菌发光反应的特异性底物；真核生物生物发光使用不同的化学物质和荧光素酶，它们在蛋白质或基因序列水平上与细菌荧光素酶不同。细菌中的荧光素酶反应过程细菌发光原理在动物活体成像中的应用目前，细菌发光原理在动物活体成像研究中的应用有：传染病研究、菌种抗药性测试及细菌介导的肿瘤治疗等。通过将luxCDABE操纵子稳定地整合到不同的细菌基因结构中，不需要任何其他外源底物(除了氧)来产生生物发光，再通过一套超灵敏的动物活体成像系统(AniView 100)，为监测细菌物种感染负担、致病机理研究和肿瘤药物靶向治疗等提供了一种快速便捷的研究检测方法。AniView 100检测减毒鼠伤寒沙门氏菌体内靶向性肿瘤情况(箭头指向为肿瘤)应用说明如以细菌介导的肿瘤治疗为例，传统的癌症治疗方法是手术切除，治疗转移性癌症还需要与其他疗法(如放疗或化疗)相结合。这些疗法存在局限性，如放疗的疗效主要取决于组织氧水平，肿瘤内坏死区和缺氧区低氧浓度是治疗失败的常见原因；而化疗的疗效主要取决于药物的分布，肿瘤内坏死区和缺氧区的血管不规则会影响药物的输送，限制药物的疗效。与传统方法相比，使用细菌进行癌症治疗有以下优势：首先，细菌会在肿瘤中选择性积累，肿瘤中的细菌聚集量大约是正常器官的1000倍，肿瘤特有的坏死区和缺氧区一般不会在大多数器官中形成。其次，细菌的增殖能力使得它们可以进行持续治疗；最后，许多细菌的全基因组测序已经完成，能够通过基因组操作提高它们在人类使用中的安全性，并增强其杀瘤效果。目前，细菌介导的肿瘤治疗广泛应用于DNA或siRNA的传递、运送经工程改造的毒素或前药物和触发机体免疫反应，进而达到抑制或杀灭肿瘤细胞、起到抗击肿瘤的作用。应用案例 静脉注射3天后，表达lux的鼠伤寒沙门氏菌在各种肿瘤中积聚。CT26：小鼠结肠癌，4T1：小鼠乳腺癌，MC38：小鼠结直肠腺癌，TC-1：小鼠肺癌,Hep3B：人肝细胞癌，ARO：人甲状腺癌，ASPC1：人胰腺癌应用案例 携带受L-阿拉伯糖诱导启动子pBAD表达系统控制的细胞毒蛋白(溶细胞素A)、表达lux报告基因的减毒鼠伤寒沙门氏菌，用于肿瘤治疗。总结利用生物发光原理进行动物活体成像，目前主要有两种方式。一种是使用萤火虫荧光素酶，最适合在哺乳动物细胞中表达；另外一种是细菌荧光素酶，广泛应用于原核生物。细菌Lux操纵子由于编码生物发光所需的所有蛋白质，包括荧光素酶、底物和底物生成酶，不需要外源底物，成像更加的方便，不需要像萤火虫荧光素酶一样，考虑ATP的可用性、底物分子的渗透、药代动力学和生物分布等对成像的影响。但是，细菌荧光素酶的发射波长较短(490nm)，组织吸收较大，这会影响成像数据的量化；而且，对于某些真核微生物(包括真菌和寄生虫)和真核细胞，仍然需要使用萤火虫荧光素酶标记，原因在于lux报告基因没有得到足够的优化，还不能在真核细胞中稳定表达。不过由于细菌荧光素酶和萤火虫荧光素酶的发射波长不同，从而可以进行多光谱成像，用于同时定量评估小动物的不同生物过程，进一步扩展生物发光原理在动物活体成像中的应用。TipsAniView 100多模式动物活体成像系统 AniView 100多模式动物活体成像系统作为广州博鹭腾生物科技有限公司推出的高灵敏度动物活体成像系统，其采用全密闭抗干扰暗箱，避免外界光源及宇宙射线对拍照影响的同时，配合零缺陷、科研级高灵敏背部薄化、背部感应型冷CCD相机，极大地提高成像的灵敏度。AniView 100可以检测到100个luciferase标记细胞，对于动物活体细菌荧光素酶的生物发光信号，无论是在皮下或器官，均可以轻易检测到。快来关注我们，申请免费试用！

作为一项新兴的分子、基因表达的分析检测技术，在体生物光学成像已成功应用于生命科学、生物医学、分子生物学和药物研发等领域，取得了大量研究成果，主要包括： 在体监测肿瘤的生长和转移、基因治疗中的基因表达、机体的生理病理改变过程以及进行药物的筛选和评价等。 1、在体监测肿瘤的生长和转移 利用在体生物光学成像技术，通过荧光素酶或绿色荧光蛋白标记肿瘤细胞，可以实时监测被标记肿瘤细胞在生物体内生长、转移、对药物的反应等生理和病理活动，揭示肿瘤发生发展的细胞和分子机制。Contag 等[1] 将荧光素酶和绿色荧光蛋白作为报告基因，对肿瘤细胞进行活体成像，探讨了使用报告基因在细胞分子水平研究肿瘤的前景，并指出在体生物光学成像技术具有较高的灵敏度，尤其在监测肿瘤细胞的生长方面具有较大优势。Yang等[2,3] 首先利用光学成像系统对表达绿色荧光蛋白的肿瘤实现了实时非侵入性成像，记录了肿瘤的转移过程，开辟了在整体水平上无创、在体、实时跟踪肿瘤发生、发展和转移等生物学行为的崭新领域。Jenkins 等[4] 将标记了荧光素酶基因的人类前列腺癌细胞注射到小鼠体内，利用在体生物光学成像系统，实时、在体监测了前列腺癌细胞化疗后的复发和转移情况。基于绿色荧光蛋白的在体生物光学成像也在肺癌、大肠癌、前列腺癌、胰腺癌、黑色素瘤、脑胶质瘤和乳腺癌等多种肿瘤的生长转移等研究中得到了越来越广泛的应用[2,3,5,6]。 2、在体监测基因治疗中的基因表达 随着后基因组时代的到来和人们对疾病发生发展机制的深入了解，在基因水平上治疗肿瘤、心血管疾病、AIDS 和分子遗传病等恶性疾病已经得到国内外研究人员越来越广泛的关注。如何客观地检测基因治疗的临床疗效判断终点，有效监测转基因在生物体内的传送，并定量检测基因治疗的转基因表达，已经成为基因治疗应用的关键所在。通过荧光素酶或绿色荧光蛋白等报告基因，在体生物光学成像技术能够进行基因表达的准确定位和定量分析，在整体水平上无创、实时、定量地检测转基因的时空表达[7]。McCaffrey 等[8] 将荧光素酶标记在靶基因上，应用siRNA 及shRNA 减弱了小鼠转染的荧光素酶的表达，在活体动物体内首次实时观察到siRNA 对特异靶基因表达的阻断作用。以病毒[9，10](如腺病毒及腺相关病毒等) 作载体，将荧光素酶基因或绿色荧光蛋白等作为报告基因加入载体，采用在体生物光学成像，能够实时观察病毒在动物体内的侵染活动，获取病毒侵染部位等相关信息。 3、揭示机体的生理病理改变过程 目前，在体生物光学成像技术已成功应用于干细胞移植、肿瘤免疫、毒血症、风湿性关节炎、皮炎等发病机制的研究中，可以实时监测生物机体的生理病理改变过程，具有重要的临床意义。应用转基因鼠，Wang等[11] 将荧光素酶基因转导于人类造血干细胞(Hematopoietic stem cells，HSC) 中，并将其植入脾及骨髓，利用在体生物光学成像技术，揭示了HSC 在小鼠骨髓腔中植活、增殖等动态信息，实时监测HSC 的后代在小鼠体内的生长等。Kim等[12] 将荧光素酶基因转染于神经前体细胞(Neuralprogenitor cell，NPC)，并注射入小鼠脑梗模型中，在体生物光学成像系统显示神经前体细胞迅速游走聚集至梗塞病灶处。风湿性关节炎和类风湿性关节炎的动物模型研究表明： 荧光报告基因在患关节炎的关节局部产生荧光信号，在健康组织周围未见荧光信号，能够动态观测关节炎的发生和发展，对关节炎疾病的治疗具有重要意义。另外，在体生物光学成像技术在生物大分子间相互作用及细胞凋亡的研究中也取得了一定进展。Paulmurugan 等[13] 将胰岛素样生长因子与胰岛素样生长因子结合蛋白分别用绿色荧光蛋白及Renilla 荧光素酶基因融合，研究它们之间在活体小动物体内的相互作用。 4、药物的筛选和评价 目前，转基因动物模型已大量应用于病理研究、药物研发、药物筛选和药物评价等领域。 通过体外基因转染或直接注射等手段，将荧光素酶或绿色荧光蛋白等报告基因标记在生物体内的任何细胞(如肿瘤细胞、造血细胞等) 上，采用在体生物光学成像技术对其示踪，了解细胞在生物体内的转移规律，不仅能够检测转基因动物体内的基因表达或内源性基因的活性和功能，而且能够对药物筛选及疗效进行评价。Zhang 等[14] 利用转基因鼠，研究可诱导的NO 合成酶在急慢性免疫反应中的作用，并以此对多种化合物进行抗免疫反应的测试和筛选。肺癌、前列腺癌、黑色素瘤、结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌和脑癌的原位GFP 肿瘤的整体荧光成像模型已经建立[15]，利用转移鼠和血管鼠实现了抗肿瘤生长转移和血管生成的在体药物筛选和评价(http：//www.metamouse.com)。基于绿色荧光蛋白的在体荧光成像揭示了肿瘤发生发展的细胞和分子机制，非侵入性在体评价抗肿瘤药物的疗效[1]。 参考文献 1、 Contag C H，Jenkins D，Contag P R，Negrin R S. Use of reporter genes for optical measurements of neoplastic disease in vivo. Neoplasia，2000，2(1-2)： 41~52 2、 Yang M，Baranov E，Jiang P，Sun F X，Li X M，Li L. Whole-body optical imaging of green fluorescent protein expressing tumors and metastases. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2000，97(3)： 1206~1211 3、 Yang M，Baranov E，Wang J W，Jiang P，Wang X，Sun F X. Direct external imaging of nascent cancer，tumor progression，angiogenesis，and metastasis on internal organs in the fluorescent orthotopic model. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2002，99(6)： 3824~3829 4、 Jenkins D E，Yu S F，Hornig Y S，Purchio T，Contag P R. In vivo monitoring of tumor relapse and metastasis using bioluminescent PC-3M-luc-C6 cells in murine models of human prostate cancer. Clinical and Experimental Metastasis,2003，20(8)： 745~756 5、 Hasegawa S，Yang M，Chishima T，Miyagi Y，Shimada H，Moossa A R. In vivo tumor delivery of the green fluorescent protein gene to report future occurrence of metastasis. Cancer Gene Therapy，2000，7(10)： 1336~1340 6、 Bouvet M，Wang J W，Nardin S R，Yang M，Baranov E,Jiang P. Real-time optical imaging of primary tumor growth and multiple metastatic events in a pan creatic cancer orthotopic model. Cancer Research，2002，62(5)： 1534~1540 7、 Vassaux G，Groot-Wassink T. In vivo noninvasive imaging for gene therapy. Journal of Biomedicine and Biotechnology，2003，2003(2)： 92~101 8、 McCaffrey A P，Meuse L，Pham T T，Conklin D S，Hannon G J，Kay M A. RNA interference in adult mice. Nature，2002，418(6893)： 38~39 9、 Sato M，Johnson M，Zhang L Q，Zhang B，Le K，Gambhir S S. Optimization of adenoviral vectors to direct highly amplied prostate-specificexpression for imaging and genetherapy. Molecular Therapy，2003，8(5)： 726~737 10、 Tseng J C，Levin B，Hunado A，Yee H，de Castro I P,Jimenez M. Systemic tumor targeting and killing by Sindbis viral vectors. Nature Biotechnology，2004，22(1)： 70~77 11、 Wang X，Rosol M，Ge S，Peterson D，McNamara G，Pollack H. Dynamic tracking of human hematopoietic stem cell engraftment using in vivo bioluminescence imaging. Blood，2003，102(10)： 3478~3482 12、 Kim D E，Schellingerhout D，Ishii K，Shah K，Weissleder R. Imaging of stem cell recruitment to ischemic infarcts in a murine model. Stroke，2004，35(4)： 952~957 13、 Paulmurugan R，Gambhir S S. Monitoring protein-protein interactions using split synthetic renilla luciferase protein-fragment-assisted complementation. Analytical Chemistry，2003，75(7)： l584~1589 14、 Zhang N，Weber A，Li B，Lyons R，Contag P R，Purchio A F. An inducible nitric oxide synthase-luciferase reporter system for in vivo testing of anti-inflammatory compounds in transgenic mice. The Journal of Immunology，2003，170(12)：6307~6319 15、 Hoffman R M. Green fluorescent protein imaging of tumour growth，metastasis，and angiogenesis in mouse models. The Lancet Oncology，2002，3(9)： 546~556

大脑是高等生命体最复杂的器官。在其自然状态下实现对神经元、神经胶质细胞和微血管系统的非侵入式活体高分辨成像对于促进理解大脑生理机能和疾病至关重要。为了实现这一目标，研究人员一直致力于研发能穿过颅骨的大脑活体成像技术。虽然超声成像、正电子发射断层扫描、磁共振成像等技术都能对大脑进行无损成像，但却无法提供足够的空间分辨率来解析亚细胞水平的生物结构和功能。光学显微镜的独到之处在于能够以高空间分辨率提供活体样本的结构和功能信息。然而，当光波在不均匀生物组织（例如哺乳动物颅骨和大脑组织）中传输时就会遇到组织产生的光学像差和散射，从而限制了光学成像的分辨率和深度。近年发展的三光子显微镜（3PM）技术是一种使用长激发波长和高阶非线性激发的光学成像方法。与其他光学成像技术相比，3PM有效地减少了散射和背景荧光，在对哺乳动物大脑成像方面已经显示出巨大的潜力。然而，不透明的颅骨和脑组织仍然会严重衰减激发和发射光子并产生光学像差和散射，从而降低成像质量和深度。自适应光学（AO）是一种校正光波波前畸变的方法，最早用于大型天文望远镜排除大气产生的像差实现高分辨成像。近10多年 AO 已被应用于光学显微镜领域，通过校正组织像差来提高成像分辨率。然而，传统 AO 技术的波前测量精度和像差矫正准确性都随着成像深度的增加迅速下降。因此，如何在弱信号和大散射情况下准确测量并矫正像差对于在组织深层实现高分辨成像是一个巨大的挑战。近日，香港科技大学瞿佳男/叶玉如研究组在 Nature Biotechnology 期刊上在线发表了题为：Deep tissue multi-photon imaging using adaptive optics with direct focus sensing and shaping 的研究论文研究团队在近年发展了多项 AO 显微成像技术的基础上，开发了一种新型活体自适应光学三光子显微成像（AO-3PM）系统。该系统结合全新自适应光学技术和三光子显微成像，实现了穿过活体小鼠完整头骨在大脑深层的高分辨率大视场成像。AO-3PM 大幅提升了非侵入式活体成像的图像质量，为无损研究大脑结构和功能提供了又一强有力的工具。在这项工作中，研究团队发明了一种称为 analog lock-in phase-detection for focus sensing and shaping（ALPHA-FSS 或 -FSS）的 AO 技术，对激发光的相位进行特定调制，再利用相敏探测方法对生物组织引入的低阶和高阶像差进行快速精确测量及矫正（图1）。实验证明-FSS 技术能够在大背景噪声情况下显著提高测量的信噪比，直接得到激发光在显微镜焦面的电场幅值和相位，并用于准确校正小鼠头骨及大脑组织产生的像差和部分散射。不仅如此，AO-3PM 系统还包括另一套共轭自适应光学技术，用于克服矫正波前和生物组织像差随着扫描角度变大迅速解耦的问题，显著扩大了-FSS 的矫正有效范围和高分辨成像的视场。图1：-FSS-3PM系统及对100um厚小鼠头骨引起的像差矫正。(A) AO-3PM系统结构图。(B) 100um厚的头骨下300um深处荧光珠在X-Y平面和X-Z平面的图像，未矫正组织像差（左），-FSS矫正组织像差（右）。(C) 空间光调制器上的矫正图案。(D) B图中沿虚线荧光信号轮廓。比例尺：(B) 2um。研究人员使用1300nm波长的飞秒脉冲激光作为激发光验证了 AO-3PM 的成像性能，展示了穿过小鼠完整头骨的体内和体外成像。与传统的三光子显微成像相比， AO-3PM 能够获得更高的空间分辨率，并提升在小鼠大脑深层荧光信号强度最高达数百倍。凭借对低阶和高阶像差的矫正能力，AO-3PM 可以在保留完整头骨的情况下能够清晰分辨深皮质区的神经元胞体和树突以及微血管的精细结构，实现了穿过小鼠完整头骨在软脑膜下方750 µm深处的无损高分辨率成像（图2）。研究团队还发现 AO-3PM 在大幅提升神经元胞体钙离子信号的同时，更能清晰提取出单独树突钙离子信号，从而可以同步记录神经元胞体树突间的电信号关联。在去除头骨后 AO-3PM 还可获得在软脑膜下方达1.1 mm 深度的海马体高分辨率结构图像。图2：AO-3PM实现活体穿过头骨对大脑皮质的大范围高分辨成像。(A) Thy1-YFP转基因小鼠大脑内150X150X780um^3范围内对黄色荧光蛋白（YFP）标记的神经元（橙色）和Texas Red Dextran标记的微血管（红色）的高分辨成像。(B) 椎体神经元的最大强度投影（脑膜下方545-555um），未矫正组织像差（上），-FSS矫正组织像差（下）。比例尺：(B) 大图20um，小图5um最后，研究人员利用 AO-3PM 在保留完整头骨情况下实现了精密激光损伤，并以此研究了微小损伤后大脑皮质内小胶质细胞的响应过程（图3）。结果显示 AO-3PM 成像可清晰分辨小胶质细胞突起向微米级激光损伤点伸张和包裹的完整过程，有助于研究活体状况下免疫细胞对大脑环境变化的动态反应。同时，研究还表明 AO-3 PM产生的精密微小激光损伤只引起局部免疫细胞的迅速反应，而100微米外相邻大脑皮质的小胶质细胞并不会发生形态和位置的变化。为了验证在更大像差和散射情况下 AO-3PM 的性能，研究人员进一步对老年阿兹海默症老鼠大脑的小胶质细胞和淀粉样斑块进行活体成像。结果显示穿过其140um 厚的完整头骨，AO-3PM 仍然能清晰分辨胶质细胞的精细形态和与淀粉样斑块的相互作用。图3：AO-3PM实现活体穿过头骨精确激光手术以及老年阿兹海默症老鼠大脑内对小胶质细胞高分辨成像。(A) 激光手术后对Cx3Cr1-GFP转基因老鼠内被绿色荧光蛋白标记的小胶质细胞间隔时间成像。(B) 空间光调制器上的矫正图案。(C) A图中沿虚线荧光信号轮廓。(D) 在12个月大的老年阿兹海默症老鼠大脑对小胶质细胞和淀粉样斑块的双色成像。比例尺：(A) 20um；(D) 10um。总体而言，这项研究结果表明，AO-3PM 技术在促进活体生物高分辨成像特别是在活体大脑无创成像研究方面具有巨大潜力。

随着生活水平和医疗卫生状况的不断提升，寄生虫感染在我们日常生活中似乎已日渐陌生。但在一些欠发达地区，由于贫困和不良的卫生习惯造成的寄生虫感染仍然威胁着无数生命。隐孢子虫作为一种常见的人畜共患寄生虫感染性疾病，是导致腹泻病的主要原因。由于其经由粪便传播，所以常经由水体污染而在卫生条件较差的地区发生群体性感染。感染通常是自限性的，健康的成年人在发生第一阶段的较严重的腹泻之后便可恢复，但粪便仍可能具有传染性。新生儿或免疫力低下的如艾滋病患者或经免疫抑制治疗的病人在感染后病情较严重，是儿童早期死亡、营养不良和生长迟缓的重要原因，也是艾滋病人并发腹泻死亡的主要原因。现今发现的隐孢子虫共有15个亚种，分别感染人、家禽、宠物、牲畜以及一些野生动物。由于不了解其致病机制，目前的治疗方案往往是对症用药而非对因用药。由于不同物种间感染模式差异，在实验动物(主要为牛等家畜)上应对隐孢子虫感染的有效疫苗往往对预防人的感染收效甚微。针对以上问题，来自美国宾大兽医学院的研究人员发现了一种可用在小鼠模型中模拟与人患隐孢子虫病相似病症的隐孢子虫(Cryptosporidium tyzzeri), 同时利用IVIS小动物活体成像系统帮助他们在体研究隐孢子虫的感染以及宿主经寄生虫或疫苗免疫激活后的抗感染现象。该研究于近期发表在Cell子刊Cell Host & Microbe上。要在小鼠体内模拟人患隐孢子虫病的合理模型，首先就需要找到相应的隐孢子虫。作者在农场收集了大量小家鼠粪便，经由测序，鉴定出一株与感染人的两种隐孢子虫(C. parvum和C. hominis)最接近的一种鼠隐孢子虫(C. tyzzeri)。同时为了后续在体观察其感染模式以及宿主抗感染效果，作者通过CRISPR-Cas9技术将Luciferase基因和mCherry荧光蛋白导入到隐孢子虫的基因组中，构建了一株可以进行活体以及显微观察的隐孢子虫。图一C. tyzzeri的鉴定以及基因编辑 (上：隐孢子虫种间基因组相似性比较，AB为常见感染人的两种隐孢子虫，C为常见感染鼠的隐孢子虫)构建好的隐孢子虫就可以进行活体观察了，由于有活力的隐孢子虫可以表达Luciferase，在底物荧光素的作用下便可自发荧光，通过IVIS活体成像系统来实时监测体内隐孢子虫的繁殖情况。作者将这一光学观察方式与传统的粪便qPCR检测结果进行验证，二者具有很好的一致性。作者除了观察到这一新鉴定的隐孢子虫感染和人患隐孢子虫病的感染部位以及病理表征一致之外，还观察到了具有免疫缺陷的鼠(IFN-γ、Rag基因的敲除鼠 )也更易受到隐孢子虫的危害，这一点与临床上免疫缺陷病人的高发病致死率也刚好吻合。图二 C. tyzzeri感染模式观察有了这一能够很好模拟人隐孢子虫感染的实验动物模型之后，便可以利用这一模型进行隐孢子虫的治疗以及疫苗的开发。由于临床上隐孢子虫高发地区人们在感染痊愈后再度感染的概率大大降低，因此作者首先检验了虫体是否可以直接作为疫苗来进行感染的预防。利用未经Luciferase标记的C. tyzzeri进行第一次感染，同时实验组使用灭活的虫体作为疫苗进行第一次免疫，在感染后用广谱抗虫药巴龙霉素杀灭后用Luc标记C. tyzzeri进行二次感染，能够观察到接触活虫的小鼠几乎不会发生二次感染，而使用灭活虫体作为疫苗无法激活体内免疫系统进行后续的抗感染作用。图三 使用灭活的C. tyzzeri无法预防感染因此作者想到可以使用减毒的活虫对宿主进行第一次免疫。通过射线进行寄生虫减毒处理，可以降低其感染力至无害水平。在减毒活虫感染后30天，在使用Luc标记的C. tyzzeri进行感染，能够观察到该方法与野生型活虫二次感染模型有着相同的抗感染作用，说明减毒的疫苗是一种行之有效的预防隐孢子虫感染的方式。但是由于要调动自身免疫系统，这一方法在免疫缺陷的小鼠身上仍不奏效。图四 使用减毒疫苗可以有效对隐孢子虫进行预防虽然这篇文章也并未真正解决隐孢子虫的抗感染问题，但是构建出针对这一寄生虫病的实验小鼠模型已经为后续的科研工作者尝试更多治疗方案和预防措施提供了可操作可监控的实验工具。参考文献1. A Genetically Tractable, Natural Mouse Model of Cryptosporidiosis Offers Insights into Host Protective Immunity. Adam Sateriale et al., 2019, Cell Host & Microbe 26, 1–12https://doi.org/10.1016/j.chom.2019.05.00关于珀金埃尔默：珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案，助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长，我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球，我们拥有12500名专业技术人员，服务于150多个国家，时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭，改善人类生活质量。2018年，珀金埃尔默年营收达到约28亿美元，为标准普尔500指数中的一员，纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息，请访问www.perkinelmer.com.cn。

动物模型在临床前抗肿瘤药物评价体系中发挥着重要的作用。肿瘤动物模型的建立为研究肿瘤发生与转移的机制、筛选和评价抗肿瘤药物的药效提供了有力的工具。一般啮齿类动物小鼠，因为其具有繁育速度快，成本低，可进行基因修饰等诸多优点，基于其构建的各类肿瘤模型构成了临床前治疗性药物筛选的主要工具，而小动物活体成像数据分析被称为连接医学影像与生物医学的重要桥梁。仪器信息网将于2024年6月6日举办“第一届小动物活体成像技术与前沿应用”主题网络研讨会（iSAI2024），全日程现已公布（点击查看）。精彩报告提前知晓！本文为【动物模型开发/数据分析篇】，大会当天将由上海南方模式生物科技股份有限公司经理/副研究员慈磊博士与中国科学院高能物理研究所高级工程师聂彬彬博士两位嘉宾分别就活体成像小动物模型的开发、动物脑成像数据分析及应用展开报告，欢迎踊跃报名参加在线直播！参会报名链接二维码：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/sai240606.html ——03 动物模型开发/数据分析篇——关键词：基因工程小鼠、脑影像数据分析慈磊 经理/副研究员上海南方模式生物科技股份有限公司个人简介:南模生物工业客户部经理，副研究员，同济大学生物学博士，已授权发明专利5项，发表SCI论文10余篇。主要从事小鼠疾病模型构建以及药效评价研究，具有多年肿瘤以及自免类药效模型构建及CRO服务经验，目前负责主持南模生物各类抗肿瘤以及炎症类药物临床前研究项目。大会报告：活体成像小动物模型的开发与应用通过构建报告基因小鼠模型，利用小鼠特异性启动子调控荧光素酶报告基因的表达，结合光学成像系统实时采集小鼠发出的荧光信号，进而追踪活体小鼠中该内源基因的表达。该基因工程小鼠不仅有助于建立针对治疗药物的临床前筛选平台，还可以明确这些基因表达的细胞类型，具有基础科研和临床应用的双重价值。聂彬彬 高级工程师中国科学院高能物理研究所个人简介:中国科学院高能物理研究所，高级工程师，课题组长。中国图学会医学图像与设备专业委员会秘书长；中华医学会核医学分会神经学组委员；中国生物医学工程学会放射学会青年委员会委员。多年来主要从事医学影像数据分析方法的研究及应用工作，作为课题负责人承担了国家自然科学基金四项，中国科学院青年项目一项；作为主要参与人参与了中国科学院先导专项一项，973课题两项，发表SCI论文百余篇。其建立的动物脑成像数据分析平台能够对多种成像模态的猕猴，树鼩，大鼠，小鼠的脑成像数据进行不同的数据处理，该软件平台于2014年起通过邮件注册的方式对外发布，截至目前，已经有150余家国内外单位注册使用。大会报告：动物脑成像数据分析及应用磁共振成像技术和正电子发射断层成像技术能够对动物进行在体成像，能够在正常的生理状态下观察动物的脑结构形态、脑功能活动、脑白质纤维束形态及走向等等，在重大脑疾病的发病机理、药物评估中具有不可替代的作用。脑影像的数据分析是连接医学影像与生物医学的重要桥梁，该报告主要介绍了动物脑成像研究中常用的数据分析方法及应用示例。点击获取稿件提纲为帮助广大实验室用户及时了解小动物活体成像前沿技术、创新产品与解决方案，增强业内专家与仪器企业之间的交流学习，仪器信息网特别组织策划“小动物活体成像技术” 主题约稿活动。欢迎投稿，投稿文章一经采纳，将收录至【小动物成像技术】专题并在仪器信息网相关渠道推广。投稿邮箱：刘编辑liuld@instrument.com.cn电话联系：13683372576（同微信）。

p style=" text-align: justify " 　　1999年，美国哈佛大学Weissleder等人提出了分子影像学(molecular imaging)的概念——应用影像学方法，对活体状态下的生物过程进行细胞和分子水平的定性和定量研究 ，为疾病生物学、疾病早期检测、定性、评估和治疗带来了重大的影响。以此为基础发展起来的小动物活体成像技术，可广泛应用于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诸多方面。 br/ /p p style=" text-align: justify " 　　生命科学研究领域常用的小动物成像设备如：核磁共振成像MRI、计算机断层成像CT、计算机X线成像PET、单光子发射断层扫描SPET和光学成像仪器设备等，为该领域研究提供了各种成像方式。仪器信息网编辑盘点了市面上主流厂商的小动物活体成像仪，供广大生命科学领域用户参考。（排名不分先后） /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 　　 strong 1、布鲁克BioSpec 3T MRI/MRS 小动物活体成像仪 /strong /span /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/e3830a5c-cc5f-4122-a71f-690254f724d7.jpg" title=" image001.jpg" alt=" image001.jpg" / span style=" color: rgb(192, 0, 0) " /span /p p style=" text-align: justify " 　　专为大小鼠研究设计的BioSpec 3T采用了布鲁克最新MRI技术和软件应用包,可以提供多模态成像选项。场强为3特斯拉,拓展了多功能临床前MRI 和 MRS(局部频谱学) 系统的应用范围。值得一提的是，该仪器采用无制冷剂的设计，摆脱了对液氦或液氮的需要，在断电时拥有长达四小时的磁体保持时间。与此同时，紧凑、易于安装的BioSpec 3T填补了偏重于解剖结构成像的1特斯拉磁体和适用于尖端科研的高场MRI之间的空白。BioSpec 3T与PET等其他成像技术完全兼容, 利于实验室扩展使用更广泛的成像研究方案。 /p p style=" text-align: justify " 　　 a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C251642.htm" target=" _blank" style=" text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 点击查看该仪器更多相关信息 /span /a /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 2.珀金埃尔默 IVIS Spectrum CT 小动物活体三维多模式成像系统 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/0792bc90-1a0a-49e8-8e23-f8c6094638a1.jpg" title=" image002.jpg" alt=" image002.jpg" / /p p style=" text-align: justify " 　　珀金埃尔默IVIS Spectrum CT集光学和microCT成像于一体,同时具备荧光和生物发光3D断层成像功能， 其特有的动物体表扫描技术能够获取真实的动物体表拓扑结构。此外，直观的软件操作界面和成像设置向导使操作流程变得十分简便。该仪器可实现生物发光成像、多光谱荧光和光谱分离成像、基于Cerenkov辐射原理的放射性核素成像、快速低辐射microCT成像和DyCE& #8482 动态对比度增强成像等。 /p p style=" text-align: justify " 　　 a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C168443.htm" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 点击查看该仪器更多相关信息 /span /a /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 3.德国耶拿UVP iBox& reg Scientia& #8482 小动物活体成像仪 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/678fa54e-fdb5-4557-b7a9-014aed7949fa.jpg" title=" image003.jpg" alt=" image003.jpg" / /p p style=" text-align: justify " 　　德国耶拿在11月慕尼黑生化展上发布的UVP iBox& reg Scientia& #8482 小动物活体成像仪，具有如下特点：非侵入性的快速观察活体荧光信号和生物发光信号 包括GFP/RFP在内的21种滤光片可供选择，更换方便，保证在全光谱范围内(可见光，近红外)都能准确成像 超冷CCD和大光圈定焦镜头，即使在目标信号较弱时也能拍出清晰的画面 配备的温控板可以让小鼠保持正常生理体温，确保小鼠成像时结果的准确性 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5只小鼠的成像。该产品可广泛应用于癌症与抗癌药物研究等方面。 /p p style=" text-align: justify " 　　 a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20181031/474332.shtml" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 点击查看该仪器更多相关信息 /span /a /p p style=" text-align: justify " 　 strong 　 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 4. 纽迈科技Macro MR12大口径核磁共振分析与成像系统 /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/dd0770f7-3ca0-4aa5-9c99-4681328b21ad.jpg" title=" image004.jpg" alt=" image004.jpg" / /p p style=" text-align: justify " 　　Macro MR12是纽迈公司推出的大口径核磁分析与成像系统，集分析和成像于一体，整体具备C型大空腔磁体与推拉式进样设计，方便小动物的实验操作,能满足不同尺寸样品的测试需求。同时该产品采用了稀土钕铁硼材料永磁体，配套最新一代全数字化谱仪，在提高样品图像的分辨率的同时，保证其稳定性。MacroMR12可用于多组造影剂成像及弛豫率的分析，也可用于生命科学领域的活体动物临床前研究(如大鼠、小兔子、小狗和小猫等)。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C166284.htm" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 点击查看该仪器更多相关信息 /span /a /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 5. 寰彤1.5T小动物核磁共振成像仪 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/0fa84b05-ead1-4cf5-b29b-37a2a4260741.jpg" title=" image005.jpg" alt=" image005.jpg" / /p p style=" text-align: justify " 　　寰彤小动物核磁共振成像仪在核磁共振影像实验中可实现四维(分子影像)核磁共振谱成像，三维空间成像，也可实现对小鼠，小动植物体等样品的三维、二维核磁共振成像实验。特点是在实验样品弛豫时间测量的同时，对实验样品图像可进行多角度观察、任意角度保存。产品具有三维成像数据采集和图像反演三维立体重建(伪彩色图像重建)的功能，广泛应用于生命科学、医学影像、生物医药和医药临床前预实验等科研工作。 /p p style=" text-align: justify " 　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　 /span a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C249992.htm" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 点击查看更多该仪器相关信息 /span /a /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 6.Thmorgan小动物活体成像系统 SPECT/PET/CT /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/abc3497a-adfa-44b6-86b2-88b1f77fd7dd.jpg" title=" image006.jpg" alt=" image006.jpg" / /p p style=" text-align: justify " 　　Thmorgan小动物活体成像系统融合了PET、SPECT、CT成像技术。三种成像模式的结合使其具备低剂量、超高分辨率的CT成像功能和SPECT、PET同时高分辨率成像功能，此外该仪器能实现高能量同位素亚毫米成像能力(如：& lt 0.5 mm 131I，& lt 0.6 mm 67Ga，& lt 0.7 mm213Bi)。其扫描速度较以往产品有明显提升，其SPECT/PET器官扫描小于1s，全身扫描小于8s而CT全身扫描小于5s。Thmorgan小动物活体成像系统SPECT/PET/CT主要应用范围有：小动物活体成像及精确定量研究、药学研究(药代动力学、药效学、药物的吸收分布代谢及排泄等)、蛋白质及基因表达研究、肿瘤学研究、新型材料和示踪剂的靶向性研究等。 /p p style=" text-align: justify " 　　 a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C247319.htm" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 点击查看该仪器更多相关信息 /span /a /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 7.美谷分子MIIS 小动物活体成像系统 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/a370b19e-8bb7-40cf-8725-7db29b3264df.jpg" title=" image007.jpg" alt=" image007.jpg" / /p p style=" text-align: justify " 　　美谷分子MIIS小动物活体成像系统可帮助用户完成那些需要从小动物或植物中检测微弱荧光和发光信号的研究应用。该仪器配备图像获取和分析软件MetaMorph-MIIS，其特殊之处在于可控制 Z 轴定位，滤光片转轮和光源，并且还能获取时间序列和进行高速成像。深度制冷 CCD 和高性能 sCMOS 照相机作为检测器，辅以高亮度 LED 来检测荧光信号，不仅具有高灵敏度，避免紫外波段常见的光毒性，也提供了极高的稳定性。此外，该仪器具备高度扩展性，可以在暗箱内安装多种可选模块如小动物应用中的热板、电动载物台来支持多种视野成像和聚焦功能, 以及对应小动物麻醉气模块。这一系列的特点均为获取高质量活体成像图片提供了保障。 /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C229476.htm" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " 点击查看更多该仪器相关信息 /a /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 8. MOLECUBES小动物PET/SPECT/CT成像系统 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/410ac4a6-518a-4057-83ee-78bcbb9ee922.jpg" title=" image009.jpg" alt=" image009.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " MO /span span style=" text-indent: 2em " LECUBES小动物PET/SPECT/CT成像系统可应用于生物医药学实验室的肿瘤显像、受体显像、代谢显像、基因表达显像和药物研究等。MOLECUBES台式仪器的所有软、硬部件均为自主研发，其设计紧凑、操作方便，在高通量下依然能够保证运行正常，最高通量可满足4只小鼠或1只大鼠的高分辨率全身成像效果。该系列产品可通过组合实现单模式成像（PET/CT/SPECT）、双模式成像（PET-CT/SPECT-CT）和三模式成像（PET-SPECT-CT/PET-PET-CT/PET-CT-CT/SPECT-CT-CT）。 /span /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C276532.htm" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 点击查看更多该仪器相关信息 /span /a /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 9.奥龙Micro Focus小动物活体成像系统 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/7bf52e2b-a658-4d29-a1f9-e68040e550ce.jpg" title=" image010.png" alt=" image010.png" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 承担过多个国家科学仪器重大专项的丹东奥龙，主要以X射线产品为主，而旗下Micro Focus小动物活体成像系统主要用于小动物X射线成像，是一款微焦点（Micro Focus）成像系统，可实现一键自动曝光并配备图片处理工作站。该仪器操作简单且安全，因此无需专业的X射线操作知识，也无额外的X射线防护要求。 /span /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C242286.htm" target=" _blank" span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 点击查看更多该仪器相关信息 /span /a /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 10.博鹭腾AniView 100动物活体成像系统 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/f044ae2e-f66d-4bbf-b2ae-088563f98cf3.jpg" title=" image011.jpg" alt=" image011.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 作为博鹭腾今年新上市的产品，AniView100动物活体成像系统可用于测量各种癌症模型中肿瘤的生长和转移，能够无创伤定量检测原位瘤、转移瘤及自发瘤。该系统最大可实现6只小鼠或1只兔子同时成像，并且内置动物温控床、X-ray动物结构成像系统、气体麻醉模块，可根据实验需求快速选用相应系统。 /span br/ /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C308896.htm" target=" _blank" span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 点击查看更多该仪器相关信息 /span /a /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 11.INDEC BiosystemsFluor Vivo荧光小动物活体成像系统 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/cb8481f4-462e-474e-8456-4b904f5c38d6.jpg" title=" image012.png" alt=" image012.png" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " INDEC Biosystems荧光小动物活体成像系统Fluor Vivo系列可提供一套从个体水平到细胞水平的体内成像的解决方案。其技术优势主要有：可为用户定制全波长范围内通道，可实现GFP和RFP同时成像，并进行实时光谱分离，去除背景荧光，有效提升信噪比。此外还具备毫秒级快速成像，实时动态监测，可保留成像视频。 /span /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C208676.htm" target=" _blank" span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 点击查看更多该仪器相关信息 /span /a /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 12.英国 MR Solution小动物核磁成像系统 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/47a47401-01d7-46e5-ae6d-d85020cc2337.jpg" title=" image008.jpg" alt=" image008.jpg" / /p p style=" text-align: justify " 　　英国MR Solution 公司针对临床前小动物 MR 核磁成像市场，从 2012 年起陆续推出采用无液态制冷剂超导技术、场强可调的临床前1.5T、3.0T、4.7T 及 7.0 T 的小动物 MR 成像系统。其创新高性能超导磁体不需液态氮或液态氦制冷，1.5T、3.0T、4.7T 及 7.0T 场强可选磁场均匀度，稳定性强，可调整场强。该产品可实现获取高分辨率、高信噪比及极佳的软组织对比度的图片，其专为小动物实验设计的通用动物造影床可与多种成像系统相容。MR Solution小动物核磁成像系统可广泛适用于各系统脏器的成像与多序列多参数应用平台，符合科研上的需求。 /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(0, 0, 0) " strong 小结 /strong ：本文盘点的八款仪器中具备单模式成像功能的产品有：布鲁克BioSpec 3T MRI/MRS、德国耶拿UVP iBox& reg Scientia& #8482 、纽迈科技Macro MR12、寰彤1.5T小动物核磁共振成像仪、美谷分子MIIS小动物活体成像仪和英国 MR Solution小动物核磁成像系统等 其中也不乏有多模式成像相结合的产品如珀金埃尔默IVIS Spectrum CT(集光学和microCT成像于一体)、Thmorgan小动物活体成像系统( SPECT、PET与CT三模式结合)等。目前单模式成像产品依旧是市场主流，但多种成像手段相结合的多模式成像研究已成为科研领域热点，因此具备多模式成像功能(或具备高扩展性)的活体成像仪器设备将是未来发展趋势。 /span /p

html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 基本信息 关键内容： 行为研究仪器,动物麻醉机,细胞计数器,活体成像系统 开标时间： 2021-12-09 09:00 采购金额： 969.82万元 采购单位： 郑州大学 采购联系人： 温老师 采购联系方式： 立即查看 招标代理机构： 河南诚信工程管理有限公司 代理联系人： 刘女士 代理联系方式： 立即查看 详细信息 郑州大学医学科学院人类重大疾病多组学及应用研究平台设备采购项目招标公告 河南省-郑州市 状态：公告 更新时间：2021-11-30 郑州大学医学科学院人类重大疾病多组学及应用研究平台设备采购项目招标公告 项目概况 郑州大学医学科学院人类重大疾病多组学及应用研究平台设备采购项目的潜在投标人应在《河南省公共资源交易中心网》（www.hnggzy.net）获取招标文件，并于 2021年12月9日9点00分（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况 1.项目编号：豫财招标采购-2021-1443 2.项目名称：郑州大学医学科学院人类重大疾病多组学及应用研究平台设备采购项目 3.预算金额：总预算9698190元 4.采购需求： 包一 ①采购内容：小动物活体成像、多重保护气体麻醉系统等； ②预算：1800000元 ③数量：详见 第四章 货物需求及技术要求； 包二 ①采购内容：基因分析服务器和大容量存储、大小鼠步态分析处理系统等； ②预算：2000000元 ③数量：详见 第四章 货物需求及技术要求； 包三 ①采购内容：-20℃冰箱、GPU服务器等； ②预算：2001890元 ③数量：详见 第四章 货物需求及技术要求； 包四 ①采购内容：全自动细胞计数仪、紫外分析割胶仪等； ②预算：3896300元 ③数量：详见 第四章 货物需求及技术要求； 质保期：三年，第四章 货物需求及技术要求中有特殊规定的按其规定。 5.合同履行期限（交货期）：30日历天，第四章 货物需求及技术要求中有特殊规定的按其规定。 6.本项目不接受联合体投标。 二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求： 本项目落实节能产品、环境标志产品、促进中小微企业、监狱企业及残疾人福利性单位发展等政府采购政策 3.本项目的特定资格要求： 3.1根据《关于在政府采购活动中查询及使用信用记录有关问题的通知》（财库[2016]125号）的规定，对列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商，拒绝参与本项目政府采购活动；【查询渠道：“信用中国”网站（www.creditchina.gov.cn）、中国政府采购网（www.ccgp.gov.cn）】 三、获取招标文件 时间： 2021年11月19日至2021年11月25日（北京时间，法定节假日除外） 地点:《河南省公共资源交易中心网》（www.hnggzy.net）； 方式:网上下载；（凭 CA 数字证书登陆市场主体系统并按网上提示下载本项目招标文件；市场主体需要完成信息登记及CA数字证书办理，才能通过省公共资源交易平台参与交易活动，具体办理事宜请查阅河南省公共资源交易中心网站“办事指南”专区的《河南省公共资源交易平台市场主体信息库登记指南（工程建设、政府采购）》）； 售价:0元/本。 四、提交投标文件截止时间和地点 时间：2021年12月9日9点00分（北京时间） 地点：《河南省公共资源交易中心网》（www.hnggzy.net） 五、开标时间和地点 时间：2021年12月9日9点00分（北京时间） 地点：河南省公共资源交易中心远程开标室(五)-2（郑州市经二路12号（经二路与纬四路向南50米路西））； 六、公告期限 本招标公告在《河南省政府采购网》、《河南省公共资源交易中心网站》、《郑州大学招标采购网》、《中国招标投标公共服务平台》上发布，期限自本公告发布之日起5个工作日。 七、其他补充事宜 7.1 本项目有助于实现国家的经济和社会发展政策目标，包括优先采购节能环保、环境标志性产品、优先采购自主创新产品，扶持不发达地区和少数民族地区，促进中小企业、监狱企业、残疾人福利性企业发展等。 7.2 本项目采用“远程不见面”开标方式,投标人无需到河南省公共资源交易中心现场参加开标会议；投标人应当在开标时间前,登录远程开标大厅,在线准时参加开标活动并进行投标文件解密、答疑澄清等 ；远程开标大厅的网址为 （www.hnggzy.net）；不见面服务的具体事宜请查阅河南省公共资源交易中心网站“办事指南”专区的《河南省公共资源交易平台不见面服务系统使用指南》。 八、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称：郑州大学 地址：郑州市高新技术开发区科学大道100号 联系人：温老师 联系方式：0371-66658892 2.采购代理机构信息 名 称：河南诚信工程管理有限公司 地 址：郑州市郑东新区商鼎路56号东方陆港C栋14层 联系人：刘女士 联系方式：0371-53307955 3.项目联系方式 项目联系人：刘女士 电 话：0371-53307955 发布人： 河南诚信工程管理有限公司 发布时间： 2021年11月18日 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容：行为研究仪器,动物麻醉机,细胞计数器,活体成像系统 开标时间：2021-12-09 09:00 预算金额：969.82万元 采购单位：郑州大学 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：河南诚信工程管理有限公司 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看详细信息 郑州大学医学科学院人类重大疾病多组学及应用研究平台设备采购项目招标公告 河南省-郑州市 状态：公告 更新时间： 2021-11-30 郑州大学医学科学院人类重大疾病多组学及应用研究平台设备采购项目招标公告 项目概况 郑州大学医学科学院人类重大疾病多组学及应用研究平台设备采购项目的潜在投标人应在《河南省公共资源交易中心网》（www.hnggzy.net）获取招标文件，并于 2021年12月9日9点00分（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况 1.项目编号：豫财招标采购-2021-1443 2.项目名称：郑州大学医学科学院人类重大疾病多组学及应用研究平台设备采购项目 3.预算金额：总预算9698190元 4.采购需求： 包一 ①采购内容：小动物活体成像、多重保护气体麻醉系统等； ②预算：1800000元 ③数量：详见 第四章 货物需求及技术要求； 包二 ①采购内容：基因分析服务器和大容量存储、大小鼠步态分析处理系统等； ②预算：2000000元 ③数量：详见 第四章 货物需求及技术要求；包三 ①采购内容：-20℃冰箱、GPU服务器等； ②预算：2001890元 ③数量：详见 第四章 货物需求及技术要求； 包四 ①采购内容：全自动细胞计数仪、紫外分析割胶仪等； ②预算：3896300元 ③数量：详见 第四章 货物需求及技术要求； 质保期：三年，第四章 货物需求及技术要求中有特殊规定的按其规定。 5.合同履行期限（交货期）：30日历天，第四章 货物需求及技术要求中有特殊规定的按其规定。 6.本项目不接受联合体投标。 二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求： 本项目落实节能产品、环境标志产品、促进中小微企业、监狱企业及残疾人福利性单位发展等政府采购政策 3.本项目的特定资格要求： 3.1根据《关于在政府采购活动中查询及使用信用记录有关问题的通知》（财库[2016]125号）的规定，对列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商，拒绝参与本项目政府采购活动；【查询渠道：“信用中国”网站（www.creditchina.gov.cn）、中国政府采购网（www.ccgp.gov.cn）】 三、获取招标文件 时间： 2021年11月19日至2021年11月25日（北京时间，法定节假日除外） 地点:《河南省公共资源交易中心网》（www.hnggzy.net）； 方式:网上下载；（凭 CA 数字证书登陆市场主体系统并按网上提示下载本项目招标文件；市场主体需要完成信息登记及CA数字证书办理，才能通过省公共资源交易平台参与交易活动，具体办理事宜请查阅河南省公共资源交易中心网站“办事指南”专区的《河南省公共资源交易平台市场主体信息库登记指南（工程建设、政府采购）》）； 售价:0元/本。 四、提交投标文件截止时间和地点 时间：2021年12月9日9点00分（北京时间） 地点：《河南省公共资源交易中心网》（www.hnggzy.net） 五、开标时间和地点 时间：2021年12月9日9点00分（北京时间） 地点：河南省公共资源交易中心远程开标室(五)-2（郑州市经二路12号（经二路与纬四路向南50米路西））； 六、公告期限 本招标公告在《河南省政府采购网》、《河南省公共资源交易中心网站》、《郑州大学招标采购网》、《中国招标投标公共服务平台》上发布，期限自本公告发布之日起5个工作日。 七、其他补充事宜 7.1 本项目有助于实现国家的经济和社会发展政策目标，包括优先采购节能环保、环境标志性产品、优先采购自主创新产品，扶持不发达地区和少数民族地区，促进中小企业、监狱企业、残疾人福利性企业发展等。 7.2 本项目采用“远程不见面”开标方式,投标人无需到河南省公共资源交易中心现场参加开标会议；投标人应当在开标时间前,登录远程开标大厅,在线准时参加开标活动并进行投标文件解密、答疑澄清等 ；远程开标大厅的网址为 （www.hnggzy.net）；不见面服务的具体事宜请查阅河南省公共资源交易中心网站“办事指南”专区的《河南省公共资源交易平台不见面服务系统使用指南》。 八、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称：郑州大学 地址：郑州市高新技术开发区科学大道100号 联系人：温老师 联系方式：0371-66658892 2.采购代理机构信息 名 称：河南诚信工程管理有限公司 地 址：郑州市郑东新区商鼎路56号东方陆港C栋14层 联系人：刘女士 联系方式：0371-53307955 3.项目联系方式 项目联系人：刘女士 电 话：0371-53307955 发布人： 河南诚信工程管理有限公司 发布时间： 2021年11月18日

Kodak多模式活体成像系统，集多种成像模式于一身，性能卓越，受到了国内越来越多活体研究用户的青睐，近日又连续中标两台。 　　1)吉林大学生科院：设有分子生物学系、生物药学系、生物大分子研究室、考古DNA实验室、Edmond H.Fischer细胞信号传导实验室等单位及校直属科研单位分子酶学教育部重点实验室，现有PI近40人。为满足该院多方向的活体成像研究，该院中心实验室公开招标活体成像仪器。Kodak多模式活体成像系统凭借先进的产品理念和出色的性能，成功中标，并签署合同。 　　2)中国医科大学附属第一医院：创院有有百年历史，现有中国工程院院士1人，副教授和教授级460人，拥有多个国家重点科室。该院中心实验室公开招标活体成像仪器，构建活体成像研究平台。Kodak多模式活体成像系统凭借先进的产品理念和出色的性能，成功中标，并签署合同。 　　欲了解Kodak多模式活体成像系统更多信息，请访问东胜创新网站：www.eastwin.com.cn 　　或拨打技术专家咨询热线：15010 596317

FOBI整体荧光成像系统可以对动植物体发出的荧光信号进行采集成像。FOBI内置四种不同的荧光通道（蓝、绿、红、红外），应用于各种荧光蛋白和染料的标记分析。能快速实时得到直观、高品质的图像和视频。1、应用范围广：肿瘤、免疫、药物开发等生命科学领域各个都可应用；荧光成像信号强，曝光时间短，无须事先转染荧光素酶基因，在活体成像研究中比生物发光成像应用更广。2、实时：曝光时间短，成像快，可实时进行动物手术操作。3、真彩色：使用彩色CCD图像传感器，能获得全方位真彩色图像，对比度更高，图像更清晰。4、操作简单，功能实用：信号背景一键消除，软件界面简洁无复杂操作过程；可录制视频用于回顾分析和教学；仪器可改装用于较大动物。5、数据准确：采用LED散漫光光源，光均匀性好，信号采集误差小；软件去除荧光背景保证数据准确。6、小巧方便：仪器整体结构紧凑，体积小，重量轻，占用空间小，可自由选择实验场地，省去转移动物的麻烦。7、价钱便宜，维修成本低：采用实用的仪器部件和功能，节省成本，可自行选择仪器配置。8、用户多，有大量文献支持 ：已有100多篇SCI文章发表，包括Cell等高分期刊。创新点：（1）相比其它产品的伪彩处理，FOBI是真正意义上的真彩色图； （2）仪器整体结构紧凑，性能稳定，体积小，重量轻，占用空间小； （3）软件自带的一键扣除荧光背景信号和荧光定量分析功能，可在成像过程中实时分析图像的相对荧光强度和荧光区域的面积； （4）专为荧光成像应用设计； （5）无论成像质量和文章发表数目均在专做荧光成像的同类产品中处于领先水平。 FOBI整体荧光成像系统，小动物活体成像系统

在去年发布的「十四五规划」的国家战略中，生命科学被纳入引领性科技领域的重点攻关项目，而正在呼吁生物医药行业健康发展的议题也引起了广泛关注。动物活体成像技术作为基础医学、材料科学、药效评估等领域的基础研究方式，受到越来越多的应用。 博鹭腾作为专业从事动物活体成像设备研发与生产的高新技术企业，一直致力于对动物活体成像相关技术的开发与推广，现已研发出国际先进的小动物活体三维成像系统。 为了加速动物活体成像技术的发展，进而推动整个生命科学研究行业的进步，博鹭腾特举办《第一届华南动物活体成像应用研讨会暨小动物活体三维成像系统发布会》。【会议流程】08:30-09:00 ｜ 签到入座09:00-09:05 ｜ 主持人开场09:05-09:10 ｜ 领导致辞 张俊修 广东省食品医药行业联合党委书记09:10-09:15 ｜ 领导致辞 朱才毅 广东省实验动物学会秘书长09:15-09:20 ｜ 总经理致辞 罗文波 博士 广州博鹭腾生物科技有限公司09:20-09:40 ｜《活体成像技术在纤维化疾病研究中的应用》 苏金 教授 广州医科大学呼吸疾病国家重点实验室09:40-10:00 ｜《光学分子影像技术在乳腺外科手术导航中的应用》 邱斯奇 博士 汕头市中心医院10:00-10:20 ｜《常见肿瘤动物模型构建以及应用》 聂晶 博士 湖南斯莱克景达实验动物有限公司10:20-10:35 ｜ 茶歇10:35-10:55 ｜《活体成像仪在动物模型构建及临床前评价中的应用》 谢水林 副研究员 华南理工大学10:55-11:15 ｜《近红外荧光成像用于食管癌术中导航的研究》 李丹 副研究员 中山大学11:15-11:25 ｜ 新产品发布仪式11:25-11:45 ｜“AniView Kirin”介绍 小动物活体三维成像系统11:45-12:00 ｜ 合影【举办单位】指导单位：广东省医药行业协会 广东省实验动物学会 主办单位：广州博鹭腾生物科技有限公司协办单位：广州云星科学仪器有限公司

2022年3月26日，“第一届华南动物活体成像应用研讨会暨小动物活体三维成像系统发布会”在广州隆重举办。此次会议由广东省医药行业协会和广东省实验动物学会指导，广州博鹭腾生物科技有限公司主办，广州云星科学仪器有限公司协办。大会开幕大会开始，广东省食品医药联合党委书记张俊修先生首先上台致开幕辞。张书记对此次大会的举办表示了祝贺，也肯定了博鹭腾在国产动物活体仪器方面取得的重大成果。与此同时，张书记提出了几点期望与建议：一是响应国家号召，加强对科学技术道路的坚持；二是在中医方面，运用新的思维改进现有的研究成果；三是在西医方面，希望活体成像技术的进步能够为器官移植提供新思路和新方法。张俊修 先生广东省食品医药联合党委书记广东省实验动物秘书长朱才毅研究员对大会的成功举办表示热烈的祝贺，他指出小动物活体三维成像产品的发布，将有利于推动实验动物行业的进一步发展，特别能有效减少实验动物的使用量，符合动物伦理，体现了民族科技企业的强烈社会责任感。他希望博鹭腾能够按照伟中省长提出的，加快构建基础研究+技术攻关+加成果产业+科技金融+人才支撑全过程创新生态链，强化企业创新主体责任，探索产学研相结合的路子，推出更多更好的新产品，为建设更高水平的科技自立自强贡献力量和智慧。朱才毅 研究员广东省实验动物学会秘书长最后，广州博鹭腾生物科技有限公司总经理罗文波博士致辞。罗文波总经理强调了生命科学仪器在科学进步中的重要性，尤其是高端的科学仪器对重要行业的发展有着不可或缺的推动作用。不论是当前的发展趋势还是国家出台的相关政策，都对国产科学仪器寄予了厚望。博鹭腾正是要迎难而上，开拓创新，创国产生命科学仪器先锋，为生命科学乃至世界的科技进步贡献自己的力量。 罗文波 博士广州博鹭腾生物科技有限公司总经理学术分享在各位嘉宾精彩致辞结束后，迎来了“干货满满”的应用研讨会。本次会议采用线下分享和线上直播相结合的方式，邀请了来自广州医科大学、汕头市中心医院、湖南斯莱克景达实验动物有限公司、新疆医科大学、中山大学附属第五医院的五位专家，就活体成像技术在纤维化疾病研究中的应用、光学分子影像技术在乳腺外科手术导航中的应用、常见肿瘤动物模型构建以及应用、基于近红外光辅助的活体成像与光活化治疗研究、近红外荧光成像用于食管癌术中导航的研究进行了深入的分享。专家们精彩绝伦的讲座，为本次研讨会注入了新的力量，使现场嘉宾和线上观众都收获颇多，对活体成像也有了更加深入的了解和认识。苏金 教授广州医科大学呼吸疾病国家重点实验室课题组长、博士生导师《活体成像技术在纤维化疾病研究中的应用》邱斯奇 副主任医师汕头市中心医院科研大数据中心副主任、硕士生导师《光学分子影像技术在乳腺外科手术导航中的应用》聂晶 博士湖南斯莱克景达实验动物有限公司研发部总监《常见肿瘤动物模型构建以及应用》努尔尼沙阿力甫 副教授新疆医科大学医学工程技术学院副院长、博士生导师《基于近红外光辅助的活体成像与光活化治疗研究》李丹 副研究员中山大学附属第五医院广东省生物医学影像重点实验室副主任、博士生导师《近红外荧光成像用于食管癌术中导航的研究》新品发布仪式最后是本次会议最为激动人心的新品发布仪式。随着倒计时的结束，幕布落下，Aniview Kirin现身。从此刻起， AniView Kirin小动物活体三维成像系统将正式加入博鹭腾AniView活体成像家族。来自博鹭腾的市场部经理魏宇清先生对新产品进行了详细介绍，魏经理将AniView Kirin的特点归纳为六点，灵敏、精准、形象、出色、温暖、安全。这几大特点不仅体现在优异的硬件参数上，同样也体现在智能的软件算法、人性化的设计以及优秀的使用体验等方面。魏宇清 先生广州博鹭腾生物科技有限公司市场部经理这是国产唯一集光谱分离算法与三维立体成像于一体的高端活体成像系统，打破了国外产品的技术垄断，从此高端活体成像系统领域拥有了属于中国人自己的声音。AniView Kirin小动物活体三维成像系统博鹭腾博鹭腾作为一家集生命科学仪器设备的研发、生产、服务于一体的国家高新技术企业，目前已开发并上市了多款具有自主知识产权的产品，形成了分子影像、蛋白凝胶预制及印迹处理系统、发光检测、活体成像四个系列，用户包括清华大学、中山大学、西北农林科技大学等上百家高校及科研单位。

陈良怡团队合作揭示小鼠偏好“喜新厌旧”的神经元集合和孤独症小鼠的缺陷社交行为是个人和人类社会生存和发展的基础。有关大脑通过何种方式编码社交行为信息这一科学问题，目前尚无确切答案。此外，孤独症、抑郁症、精神分裂症、社交恐惧症或创伤后应激障碍（PTSD）等患者，均存在显著社交识别或互动障碍，给家庭、社会和国家带来诸多问题和负担，当前仍缺乏行之有效的干预手段或治疗方法，原因之一在于对大脑处理和编码社交行为信息的神经机制知之甚少。既往研究表明，大脑内侧前额叶皮层（mPFC）在社交探索、社交恐惧和社会竞争等方面均发挥重要调控功能[1-4]。当小鼠进行社交探索行为时，mPFC脑区前边缘皮质（PrL）内部分兴奋性锥体神经元活动会显著增强[5, 6]，mPFC神经元集群在处理不同社交对象信息时，其活动表现出较强的异质性[7, 8]，而且mPFC脑区内抑制性GABA能中间神经元也同社交行为密切相关[1, 4, 9]，然而，由于缺乏在体单细胞分辨率水平、实时动态可视化的神经编码研究方法，这些不同亚型神经元集群是如何编码特定社交对象信息的尚不明了。北京大学未来技术学院分子医学研究所、IDG麦戈文脑科学研究所、北大-清华生命科学联合中心、生物膜国家重点实验室陈良怡实验室，联合军事医学研究院吴海涛实验室以及北京大学工学院张珏实验室，在Science Advances杂志发表了题为“Encoding of social novelty by sparse GABAergic neural ensembles in the prelimbic cortex”的研究论文，解析了孤独症小鼠“喜新不厌旧”社交缺陷下的神经编码机制。在陈良怡实验室和程和平院士团队联合开发两代高时空分辨率的微型化双光子显微成像系统基础上[10, 11]，通过建立改进型小鼠两箱社交行为学研究范式，利用MeCP2转基因孤独症小鼠模型和细胞亚型特异性Cre小鼠，借助微型化双光子显微镜钙成像技术，结合基于Tet-off系统的细胞特异性化学遗传学操控技术、CRISPR-Cas9介导的基因编辑和功能挽救等前沿技术，系统探讨了正常和孤独症小鼠模型不同社交行为过程中，PrL脑区内不同亚型神经元集群编码特定社交信息的模式差异。首先，借助微型化双光子钙成像技术，研究人员发现在小鼠自由社交活动过程中，PrL脑区内抑制性中间神经元较之于兴奋性锥体神经元具有更强的相关性。数学分析揭示其中存在稀疏分布的“社交特异”神经元，与之前研究的“社交相关”神经元不同，它们特异性地参与了同“陌生”或“熟悉”老鼠的社交行为。通过化学遗传学技术，特异性抑制社交行为过程中被激活的这些抑制性中间神经元亚群，能够显著破坏小鼠社交偏好及社交新颖性行为。提示PrL脑区内这群稀疏分布的中间神经元集群在调控小鼠社交偏好性以及“喜新厌旧”行为模式中，扮演着极为关键的角色。进一步，研究人员在进行小鼠两箱社交行为学观察时发现，MeCP2转基因孤独症小鼠社交偏好性并无显著缺陷，但会丧失典型的“喜新厌旧”样社交新颖性行为。利用CRISPR-Cas9基因编辑技术，在MeCP2转基因孤独症小鼠PrL脑区中间神经元内特异性剔除外源性MeCP2转基因后，可显著挽救孤独症小鼠“喜新厌旧”样社交缺陷表型。表明PrL脑区抑制性中间神经元内过表达MeCP2转基因可能是诱发孤独症小鼠产生社交新颖性行为缺陷的罪魁祸首。最后，通过系统分析野生型和MeCP2转基因孤独症小鼠模型PrL皮层内编码“陌生”和“熟悉”社交对象信息、且稀疏分布的抑制性中间神经元钙信号动力学特征，研究人员发现，当野生型小鼠分别与“陌生”或“熟悉“小鼠发生社交时，其PrL皮层中编码相关社交对象特异性神经元的发放概率、钙信号变化幅度以及达峰时间均存在显著差别。这两群细胞通过“跷跷板”式的协同增强效应，帮助小鼠确定面对不同类型对象采取不同的社交策略。而孤独症小鼠PrL脑区内相关神经元集群均明显异常，总体表现为“陌生”或“熟悉”社交对象引起社交特异神经元间反应差异消失，从而无法区分“陌生”和“熟悉”不同社交对象之间的差别，最终导致社交新颖性行为缺陷。综上，该研究工作发现在小鼠前额叶皮层内存在一群稀疏分布的中间神经元集群，分别负责编码社交行为中的“熟悉”和“陌生”社交对象信息，这些稀疏分布的神经集群在调控小鼠社交行为，尤其是社交新颖性行为中发挥着重要作用，揭示了个体在面对不同类型对象进行社交行为时的神经编码机制。该研究为深入理解孤独症等神经精神疾病患者社交行为缺陷的神经机制，探索精准靶向诊疗新策略提供了新的证据和线索。PI简历陈良怡北京大学未来技术学院学院教授北大-清华生命科学联合中心PI邮箱：lychen@pku.edu.cn实验室主页：http://www.cls.edu.cn/PrincipalInvestigator/pi/index5489.shtml研究领域：我们发展自驱动的活细胞智能超分辨率成像技术，并应用这些技术来研究生物医学重要问题。目前一方面的工作主要集中在引入物理光学中新成像原理、数学和信息学科中的图像重建新方法等，致力于发展可以在活细胞中实现两种以上模态光学信号探测的三维超分辨率成像的通用工具，实现同一活细胞样本上长时间、超分辨率、三维成像特定生物分子（荧光）和主要细胞器（无标记）。建立基于深度学习等手段Petabyte级的图像数据的高速处理以及分割手段，自动化、定量化描述活细胞内不同蛋白等分子以及细胞器的形状、位置以及相互作用等参数，找到新的细胞器并定义它们生化特性，最终目标是建立单细胞细胞器互作组学以及活细胞超分辨率病理学的概念，利用成像来揭示细胞内的异质性动态变化以及如代谢类疾病的发生发展机制。另一方面，我们也应用发展的高时空分辨率生物医学成像的可视化手段，系统研究血糖调控紊乱激素分泌在活体组织、细胞水平以及分子代谢水平的关系。参考文献：1.Xu, H., et al., A Disinhibitory Microcircuit Mediates Conditioned Social Fear in the Prefrontal Cortex. Neuron, 2019. 102(3): p. 668-682 e5.2.Kingsbury, L., et al., Cortical Representations of Conspecific Sex Shape Social Behavior. Neuron, 2020.3.Báez-Mendoza, R., et al., Social agent identity cells in the prefrontal cortex of interacting groups of primates. Science, 2021. 374(6566): p. eabb4149.4.Zhang, C., et al., Dynamics of a disinhibitory prefrontal microcircuit in controlling social competition. Neuron, 2021.5.Murugan, M., et al., Combined Social and Spatial Coding in a Descending Projection from the Prefrontal Cortex. Cell, 2017. 171(7): p. 1663-1677 e16.6.Liang, B., et al., Distinct and Dynamic ON and OFF Neural Ensembles in the Prefrontal Cortex Code Social Exploration. Neuron, 2018. 100(3): p. 700-714 e9.7.Pinto, L. and Y. Dan, Cell-Type-Specific Activity in Prefrontal Cortex during Goal-Directed Behavior. Neuron, 2015. 87(2): p. 437-50.8.Rigotti, M., et al., The importance of mixed selectivity in complex cognitive tasks. Nature, 2013. 497(7451): p. 585-90.9.Cao, W., et al., Gamma Oscillation Dysfunction in mPFC Leads to Social Deficits in Neuroligin 3 R451C Knockin Mice. Neuron, 2018. 97(6): p. 1253-1260.e7.10.Zong, W., et al., Miniature two-photon microscopy for enlarged field-of-view, multi-plane and long-term brain imaging. Nat Methods, 2021. 18(1): p. 46-49.11.Zong, W., et al., Fast high-resolution miniature two-photon microscopy for brain imaging in freely behaving mice. Nat Methods, 2017. 14(7): p. 713-719.