生物发光成像概念与特点（优缺点）

生物发光（bioluminescence）是指生物体发光或生物体提取物在实验室中发光的现象。生物发光成像是一种研究技术，它使用来自自然物种的荧光素酶或这些酶的改良荧光素酶来跟踪细胞或动物内部的生物过程。荧光素酶通常编码在报告基因中，该报告基因被引入到感兴趣的细胞或动物中。感光相机(CCD)检测到的光子数代表了所选生物过程的变化。

实验原理：

利用转基因技术，将荧光素酶基因连接于启动子下游，稳定整合到质粒内，再通过原核显微注射的方法，使其整合到小鼠受精卵基因组中下，并稳定遗传给后代。使荧光素酶在生物体内得到持续表达，注射底物后与表达的荧光素酶反应发光。（自发光，其信号的发射不需要外部光源激发）。目前，比较常用的是萤火虫荧光素酶和海肾荧光素酶。

优势：

• 低背景，避免了小鼠自发荧光的干扰和减少了外界激发光源的干扰
• 高灵敏度，皮下少量的发光标记肿瘤细胞也可被检测到。如，AniView 100 在实际应用中，可检测到皮下至少 100 个发光标记的肿瘤细胞，但检测到的最少细胞数量与单个细胞的发光强度有关。

不足之处：

• 标记手段单一，只能通过转基因形式标记细胞、基因
• 标记物单一，目前主要是使用萤火虫荧光素酶基因
• 信号较弱，检测时间较长，需要超灵敏的CCD相机（如：对于体内深层次器官，不使用超低制冷温度、超高量子效率、超大像素点尺寸的 CCD 相机无法检测或只能检测到部分信号。）