PerkinElmer IVIS小动物活体光学成像系统特点和优势.pdf

IVIS小动物活体光学成像系统的特点和优势 1、公共平台性成像系统 随着IVIS 成像技术的发展和成熟，研究者已通过生物发光或荧光标记技术对多种研究对象进行标记，如肿瘤 细胞、免疫细胞、干细胞、基因、细菌、病毒、多肽、抗体、纳米材料、药物等等。因此，应用IVIS 成像系统进 行的研究已涉及生物学的各个领域，包括癌症、干细胞、细菌及病毒、炎症、免疫疾病、神经疾病、心血管疾病、 代谢疾病、基因治疗、新药研发等等。总而言之，IVIS 成像系统可作为公共平台性设备，满足不同领域不同课题 组的研究需求，实现从宏观（如在活体水平对疾病整体发展过程的观测）到微观（如在活体水平对细胞动态变化 及基因表达的实时观测）的系统性研究。 2、集多种成像模式于一体 随着活体成像技术的发展，越来越多的研究人员开始将多种成像模式联合使用，以期达到更全面深入地研究 生物学现象的目的。IVIS 系列成像系统包含IVIS Lumina 系列、IVIS Spectrum、IVIS Quantum FX μCT 及IVIS Spectrum CT 。IVIS Lumina 系列成像系统同时具备白光、极高灵敏度的生物发光、强大的荧光及切伦科夫辐射成像 等多模式二维成像功能，其中Lumina XR 系统在具备上述功能的基础上，还增加了X 光成像功能，使研究人员在 获取二维光学信号的同时，能够进行二维结构学的辅助定位。IVIS Spectrum 除了具备上述的二维成像功能外（X 光除外），还具备独一无二的三维生物发光及荧光成像功能，使研究者能够洞悉体内的真实三维信号，另外， Spectrum 还能与IVIS Quantum FX μCT 联合使用，从而将3D 功能学信息与CT 结构学信息进行融合。IVIS Spectrum CT 是对Spectrum 的完美升级，是在Spectrum 的功能基础上整合了高性能的CT 成像功能，实现了将功能学成像 与结构学成像在同一个仪器上的完美整合。基于IVIS 系统的上述成像功能，研究人员既可单独使用某种功能进行 成像，又可同时利用多种功能进行复合成像。如在一个实验中利用荧光蛋白标记肿瘤细胞（观测肿瘤的发展）， 同时利用荧光染料或量子点标记多肽、抗体或药物（观测抗体等在体内的分布及对肿瘤的靶向性），而实验所用 的小鼠为利用生物发光技术标记的用于研究特定基因表达的转基因小鼠（观测在肿瘤发展过程中与肿瘤发展相关 的特定基因的表达），由此，在一个实验流程中，既完成了对某个单一生物学现象的研究（如上述所示肿瘤发展 过程），又可同时对若干相关生物学现象进行观测（肿瘤发展、抗体靶向及特定基因表达），实现了系统性的实 验观测以及对多个相关生物学现象的解释。 3、业内公认最高灵敏度 活体可见光成像作为功能性成像方法，其使用目的是在活体水平上解决是否能够观测到信号以及能够观测多 少级别的信号（如能观测多少数量的细胞，多少浓度的荧光染料等）。因此，对于活体光学成像系统性能而言， 最重要的参数是检测灵敏度，灵敏度的高低直接反映了成像系统的成像能力，灵敏度高则能够实现对微小信号的 观测（如肿瘤生长初期的信号观测、肿瘤微小转移灶的观测、低数量干细胞及免疫细胞的观测等）。IVIS 技术拥 有全球公认的极高灵敏度，并已得到多篇高水平文章的证实，如 2003 年发表在血液学权威杂志 Blood （Edinger, M. et al, 2003 101(2): 646 ）的文章指出“This approach has several advantages over conventional tumor models: the sensitivity of cell detection in vivo is surprisingly high and exceeds even the sensitivity of detection by flow cytometry ex vivo. As few as 7 x 103 cells are detectable in the lungs early after injection, 2-2.5 x 104 cells within liver or spleen, and as few as 1 x 104 tumor cells within the BM of a femur give rise to a sufficient signal to be dete