动物活体光学成像的应用进展

 

随着对亚细胞结构和功能、分子生理和病理、
细胞间和细胞内信号通路研究的深入，人类对疾
病和对生命本质的认识不断被追朔到蛋白质、基
因水平。在上个世纪发展起来的CT、MRI、PFT、
超声等宏观影像技术已经远不能满足对活体环境
内细微生命过程的探询。组织切片和免疫染色能
够部分解释一些生物现象，但是需要研究对象与
活体组织的分离，所得结果与其在活体内机制难
免有所偏离，甚至完全相反。荧光染料(fluores―
cent dye)能对多种细胞共价标记并进行活体显
像，但多被限制于体外培养的细胞。其化学毒性
和对活体内环境的化学干扰使其在活体应用受到
极大限制。荧光蛋白和萤光素酶作为具有生物活
性的蛋白质，在活体内无毒、无放射损伤、可代谢、
可穿过各种膜屏障。它们的编码基因片段小，可
以被融合标记于绝大多数蛋白质和细胞，甚至可
以对整个生物体进行全身背景标记。在不影响生
物体任何结构和功能的前提下，这些荧光基团配
合外部检测设备可以对各种体内生物现象进行实
时活体显像。

动物活体光学成像的应用进展