目前越来越来越多的老师开始接触到小动物活体成像实验,但是由于小动物活体成像设备,价格昂贵,很多基层科研人员一直都没有接触过相关的实验。开展实验过程中也就会走很多弯路以至于不能达到良好的效果。
那么如何拍好小动物活体成像呢。
首先我们要了解几个方面的知识。
小动物活体实验的目的
小动物活体成像的实验,主要分为两大类,一种是看肿瘤或者炎症的发展以及肿瘤的转移。一种是看物质在小鼠体内的代谢和聚集情况。比如药物代谢,基本上是要看不同的时间内,注射进入小鼠体内的药物到了小鼠的哪个部分的器官以及量的多少。
那么如果单纯是细胞或者是药物,我们本身是无法看见的。这就牵扯到,我们需要用到一些,可以被影像设备捕捉到的发光物质,对细胞或者药物进行标记。从而指示细胞或者药物在小鼠中存在的位置。

小动物活体标记技术
主要分为两种,一种是生物发光,一种是荧光。生物发光是通过荧光素酶(Luciferase)基因标记细胞或者DNA。在拍照前注射进底物,通过化学反应进行自发光。这种方法,不需要激发光,具有特异性强,背景低等优点。缺点是,信号太弱,需要比较长的曝光时间,以及比较好的设备。
荧光的主要采用报告基因(GFP,YFP,RFP)等。需要不同颜色的激发光源进行激发,并且在信号进行接收之前,要通过相对应的发射滤光片将杂光进行过滤,尽可能只是将激发信号放进来。GFP蓝光激发,显绿色,YFP绿光激发显黄色,RFP黄光激发显示红色。所以举个例子,GFP就需要蓝色光源激发,需要绿色滤光片进行过滤。
除此之外在药物代谢实验中,经常用到的一些荧光染料,用于对药物进行标记。比如CY系列,Qdot系列,Alexa系列等等。我们可以很容易的在网上查到这些染料的激发波长和发射波长。
通过发光标记技术和荧光标记技术,我们就可以让想要看到的目标在小鼠体内发光,并被高灵敏度相机捕捉到了。
如何拍好小动物活体成像
很多老师刚刚接触到小动物活体成像,觉得什么荧光染料都能拍,但其实是不然的,有几点需要注意。
1.小动物的身体是有自发荧光的,蓝光激发的时候自发荧光最强,红外激发的时候自发荧光最弱。尽量选择自发荧光较弱的荧光方法,(实验室中常用的GFP和FITC都不适合进行活体标记。因为都是蓝光激发,发射绿光,实验中自发荧光太强,会遮盖信号看不见。比较好用的荧光染料是CY5.5或者CY7这种红光或者红外染料,这个时候自发荧光最小。RFP这种红色发光蛋白也是比较好的报告基因。最近有很多老师喜欢用量子点Qdot,这种荧光染料通常是蓝光激发,红光发射,相对来说也不是很好做,虽然有着比较远的光谱跨度,有毛的老鼠依旧会有很强的荧光干扰。

2.有白毛的老鼠自发荧光最强,黑毛的老鼠对信号的遮挡最严重。最好选用裸鼠进行实验,条件不予续的话,可采用小鼠脱毛器或者人用脱毛膏对有毛的小鼠进行预期发光部位或者整个腹部予以脱毛处理。如果是化学发光实验,虽然没有背景干扰,没有自发荧光的问题,但是,也尽量可以进行脱毛处理,尤其是小黑鼠,对光的吸收非常强,化学发光信号比较弱,有可能信号被遮挡吸收。
关于仪器的使用技术
1.荧光试验信号强,光圈调小,短曝光。背景信号好抑制。
2.蓝光激发背景重,滤光片选择越向红外越管用。
3.发光实验信号弱,最大光圈长时间曝光
4.BINNING技术(像素合并)提升灵敏度,荧光实验一般不用。化学发光一般选用4*4binning(相机的超级灵敏度模式)
5.多只小鼠一起拍荧光,先要看光源的均一度够不够,中间亮,四周暗,只能定性,别定量。因为激发强度不一样。

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