小動物活體成像/Micro-CT

小動物活體成像

小動物活體成像是在生物體處于正常生理的活體狀態下，利用生物發光（熒光素酶基因（Luciferase）標記細胞或DNA）或熒光標記（綠色熒光蛋白、紅色熒光蛋白等熒光報告基因和FITC、Cy5、Cy7等熒光素及量子點(quantumdot，QD)進行標記）方式，結合高量子效率CCD，對小動物進行成像和分析，觀察被標記動物體內分子、細胞等變化，可真實模擬生理病理狀態下的生物學變化過程。
1. 熒光發光成像
?熒光成像的標記對象較為廣泛，可以是動物、細胞、微生物、基因，也可以是抗體、藥物、納米材料等。常用的有綠色熒光蛋白( GFP)、紅色熒光蛋白( DsRed)及其它熒光報告基團，標記方法與體外熒光成像相似，熒光成像具有費用低廉和操作簡單等優點。同生物發光在動物體內的穿透性相似，紅光的穿透性在體內比藍綠光的穿透性效率高，近紅外熒光為成像觀察的最佳選擇。
2. 生物發光成像
活體生物熒光成像技術是指在小的哺乳動物體內利用報告基因-熒光素酶基因表達所產生的熒光素酶蛋白與其小分子底物熒光素在氧、Mg2+離子存在的條件下消耗ATP發生氧化反應，將部分化學能轉變為可見光能釋放。然后在體外利用敏感的CCD設備形成圖像。熒光素酶基因可以被插入多種基因的啟動子，成為某種基因的報告基因，通過監測報告基因從而實現對目標基因的監測。

Micro-CT

Micro-CT（micro computed tomography，微計算機斷層掃描技術），又稱微型CT、顯微CT，是一種非破壞性的3D成像技術，可以在不破壞樣本的情況下清楚了解樣本的內部顯微結構。它與普通臨床的CT最大的差別在于分辨率極高，可以達到微米（μm）級別，目前國內一家自主研發Micro-CT的公司已經將分辨率提高到0.5μm，具有良好的“顯微”作用。Micro-CT可用于醫學、藥學、生物、考古、材料、電子、地質學等領域的研究。

CT成像的原理是當X-射線透過樣本時，樣本的各個部位對X-射線的吸收率不同。X-射線源發射X-射線，穿透樣本，最終在X-射線檢測器上成像。對樣本進行180°以上的不同角度成像，由中科院自動化所自主研發的Micro-CT可以對樣本進行360°以上的不同角度成像。與臨床CT普遍采用的扇形X線束不同的是，Micro-CT通常采用錐形X線束。采用錐形束不僅能夠獲得真正各向同性的容積圖像，提高空間分辨率，提高射線利用率，而且在采集相同3D圖像時速度遠遠快于扇形束。通過計算機軟件，將每個角度的圖像進行重構，還原成在電腦中可分析的3D圖像。通過軟件：觀察樣本內部的各個截面的信息；對樣本感興趣部分進行2D和3D分析；還可以制作直觀的3D動畫等。

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