在生命科学研究领域，对于疾病的发生发展机制的探索、药物研发以及基因表达的研究等都离不开先进的研究工具。
小动物光学成像系统作为其中一种重要的工具，为科研工作者提供了一种无创伤、实时、动态的研究手段，在近年来得到了广泛的应用和快速的发展。
一、原理与分类
生物发光是利用报告基因如荧光素酶等在底物作用下产生发光信号；荧光则是通过荧光蛋白、荧光染料等标记物在特定波长激发光作用下发出荧光信号。根据成像功能的不同，可分为二维成像系统和三维成像系统。二维成像能够对光学信号进行相对定位和定量，而三维成像则可以更精确地确定信号在动物体内的位置、深度和数量，实现对光学信号的断层扫描和三维重建。
二、系统特点
基于硬件配置，拥有生物发光和荧光三维成像功能。这使得它能够和其它模式的三维影像系统联合使用，将不同模式的三维影像进行融合，实现功能性成像与结构性成像的结合。
三、功能
该系统具备高灵敏度的生物发光及荧光二维成像功能，能够清晰捕捉到微弱的光学信号。同时，其基于切伦科夫辐射原理的放射性同位素成像功能，为研究提供了更多的可能性，实现多模态信息的整合。它还具备高品质滤光片及光谱分离算法，可实现自发荧光扣除及多探针成像，能够对信号进行准确的定量分析。
四、荧光成像解决方案
它在具备荧光反射激发模式的基础上，开创性地整合了透射激发模式。通过光纤将光源能量引至实验动物底部，进行多点透射激发扫描，在集中激发能量的同时，减少了自发背景荧光的产生，解决了深层荧光成像的问题。
优质的滤光片配置
为了实现最高品质的荧光成像性能，该系统配置了丰富且优质的荧光滤光片。光谱覆盖从蓝光至近红外光波段的全部区域，所有滤光片采用硬涂层技术，在保证高透光率（95%以上）的同时具备长寿命耐损伤品质。
高灵敏度的生物发光成像
实现对以萤火虫荧光素酶、海肾荧光素酶、细菌荧光素酶等多种荧光素酶为报告探针的发光信号进行快速准确的成像检测，使研究者能够在活体动物水平观测到低至个位数级别的细胞信号，有助于尽早地对疾病的发展进行监测和分析。
强大的荧光成像性能与光谱分离技术
由于配置了丰富且优质的荧光滤光片，具备强大的光谱分离成像功能，能够实现组织自发背景荧光的去除，有效提高荧光成像的灵敏度和准确性，并满足多探针成像的需求。
五、应用领域
疾病研究
小动物光学成像系统能够无创伤地在活体动物水平对疾病的发生发展及治疗进行长期观测。例如，在肿瘤研究中，可以实时监测肿瘤的生长、转移过程，评估不同治疗方法的效果。通过标记肿瘤细胞，观察其在体内的分布和增殖情况，为肿瘤的早期诊断和个性化治疗提供依据。
药物研发
在药物研发过程中，该系统可以对药物的药效、体内分布、代谢等进行评估。通过标记药物载体，观察药物在体内的靶向性和释放情况，优化药物的设计和研发方案，提高药物的治疗效果和安全性。
基因表达研究
对于基因的实时表达研究，光学成像系统可以直观地展示基因在活体动物体内的表达情况。通过将报告基因与目标基因相连，观察报告基因的发光或荧光信号，了解目标基因的表达调控机制，为基因治疗和遗传疾病的研究提供重要信息。
小动物光学成像系统作为生命科学研究的重要工具，以其无创伤、实时、动态等优势，为疾病研究、药物研发和基因表达研究等领域提供了强大的支持。随着技术的不断发展和创新，相信光学成像系统将在未来的生命科学研究中发挥更加重要的作用，为人类健康事业做出更大的贡献。
更新时间：2025-04-29
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辐照系列