动物活体成像实验

简介

随着医学及生物学研究的飞速发展，越来越多的科研人员希望将分子及细胞生物学技术从传统的体外研究延伸到活体动物体内，以期直接监控活体生物体内的细胞活动和基因表达，有效地研究观测转基因动物生理过程，譬如活体动物体内肿瘤的生长及转移、感染性疾病发生发展过程等。活体动物光学成像技术作为新兴的成像技术以其操作简单、结果直观、灵敏度高、成本低等特点，成为活体动物成像的一种理想方法。

技术特点

活体动物体内光学成像分为生物发光和荧光两种技术。生物发光是利用荧光素酶基因标记目的核酸和细胞，在ATP和氧气存在时，通过荧光素酶催化经过腹腔或者静脉注射的底物荧光素，实现发光过程。所以生物发光只有在活细胞中才具有发光现象；而荧光技术则是采用荧光报告基团标记多肽、抗体、小分子药物，在外界光源的激发下产生荧光。生物发光成像法（BLI）与生物荧光成像法（BFI）可以实现在活体生物体内监控基因的表达。BLI实验是利用荧光素酶催化反应所发射的光作为信号。BFI实验是利用荧光蛋白在外源光源或是内源发光照射下被激发产生的荧光作为检测信号。BLI和BFI都是用于研究疾病机理以及探索新的治疗途径的研究手段。

检测原理

采用BERTHOLD TECHNOLOGIES 公司研制的 NightOWL II 983系统（早在1989年BERTHOLD TECHNOLOGIES 公司就研制出了第一代低亮度发光成像系统----LB980 luminograph）。
新一代分子成像设备NightOWL 具有强大的活体组织发光影像分析能力。无论是对BLI荧光素酶催化反应产生的发光信号还是BFI荧光物质或荧光蛋白所发出的影像信号，NightOWL都能为使用者提供可靠的清晰的检测结果并配有强大的科学分析软件对数据进行处理。

检测服务流程

客户提供或委托公司完成实验方案,带GFP或者RFP荧光的成瘤细胞株或者带luciferase表达的成瘤细胞株.
细胞注射接种后一周开始活体观察(GFP或者RFP的为直接观察, luceferase需要每次观察前注射荧光底物)

应用领域与数据实例

裸鼠成瘤实验,包括瘤体生长以及肿瘤转移(作转移实验推荐用luciferase系统,因为信号会比较强)的活体观察
1. 瘤体生长检测结果示意图：(GFP系统)
NCI-H460-GFP皮下移植瘤生长动态观察



1 week after xenograft 2 weeks after xenograft

3weeks after xenograft 4week after xenograft

2. 肿瘤转移实验结果

肿瘤细胞尾静脉注射后肺部转移模型（luciferase系统）

后续服务

1．成像数据的量化分析以及照片编辑
2．常规裸鼠成瘤瘤体测量服务



发表文章

1. D-18F-Fluoromethyl Tyrosine Imaging of Bone Metastases in a Mouse Model; The Journal of Nuclear Medicine Vol. 51 No. 10 1632-1636

2. Sunitinib (SU11248) Inhibits Growth of Human Ovarian Cancer in Xenografted Mice; Anticancer Research September 2010 vol. 30 no. 9 3355-3360

3. A bioluminescent mouse model of pancreatic β-cell carcinogenesis; Carcinogenesis, doi:10.1093/carcin/bgq109

4. Chimeric mouse tumor models reveal differences Chimeric mouse tumor models reveal differences in pathway activation between ERBB family– and KRAS-dependent lung adenocarcinomas; Nature Biotechnology 28, 71 - 78 (2010)

5. Long-circulating DNA lipid nanocapsules as new vector for passive tumor targeting; Biomaterials, Volume 31, Issue 2, January 2010, Pages 321-329

6. The combined status of ATM and p53 link tumor development with therapeutic response; Genes & Dev. 2009. 23: 1895-1909

7. Non-invasive visualization of retinoblastoma growth and metastasis via bioluminescence imaging; Association for Research in Vision and Ophthalmology, doi:10.1167/iovs.08-3258

8. Antisense gapmers selectively suppress individual oncogenic p73 splice isoforms and inhibit tumor growth in vivo; Molecular Cancer 2009 :61 doi:10.1186/1476-4598-8-61

9. Percutaneous Tumor Ablation: Microencapsulated Echo-guided Interstitial Chemotherapy Combined with Cryosurgery Increases Necrosis in Prostate Cancer; Technology in cancer research & treatment 2009, vol. 8, no3, pp. 207-216

10. Molecular imaging of tumor angiogenesis using αvβ3-integrin targeted multimodal quantum dots; Angiogenesis Volume 12, Number 1 / März 2009






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