分析测试百科网

搜索

喜欢作者

微信支付微信支付
×

活体动物体内生物发光和荧光成像技术基础原理与应用七

2020.6.29
头像

王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

(二) 实验操作流程

1.  细胞标记或动物标记等

进行生物发光实验,首先根据实验内容的不同,用荧光素酶基因标记肿瘤细胞、干细胞、病毒、药物载体或动物,或者用Lux操纵子标记细菌。用荧光素酶基因标记可通过质粒、慢病毒或逆转录病毒等方法进行。

如果进行荧光实验,就用GFP、EGFP或RFP标记肿瘤细胞、干细胞、病毒或动物等,后者用荧光染料(包括量子点)标记需要检测的物质,如抗体,药物载体等。

 

2.  体外预实验检测

需要检测的细胞、病毒、细菌等标记后,在活体成像前,可以通过多孔板预先检测一下标记是否成功,荧光素酶或荧光蛋白的表达强度等,并据此筛选阳性克隆、绘制标记物的发光梯度曲线等。体外预实验是作为小动物活体成像解决方案中不可缺少的一部分。比如,利用体外预实验初步检测转染荧光素酶的肿瘤细胞发光值,选择转染率相对高且稳定的一批细胞进行体内实验。对于通常进行的细胞检测来说,具体可以通过活体成像仪器检测活细胞的发光强度,也可以通过体外化学发光和荧光检测仪检测细胞裂解液的发光强度。

 

当用体外化学发光和荧光检测仪时,可以更准确地捕捉到发光值、更稳定的输出发光值。对于生物发光方式而言,实验所需的仪器是微孔板式化学发光检测仪,如Berthold Centro LB 960。对于荧光方式而言,实验所需的仪器是微孔板式荧光检测仪,如Berthold TwinkleTM LB 970。(图11-7)

     

201291311852.jpg

11-7 左侧为Berthold Centro LB 960,右侧为Berthold TwinkleTM LB 970

 

3.  活体成像

首先麻醉实验动物,可采用异氟烷(isoflurane)或克他命/甲苯噻嗪(ketamine/xylazine)混合液麻醉实验动物。如果采用气体麻醉,可先注射底物。气体麻醉的优点是动物可以很快进入麻醉状态,一旦停止麻醉气体供应,动物会在几分钟内苏醒。

 

对于生物发光实验来说,接着注射底物荧光素。最佳的检测时间是在注射后15到35分钟之间。但需要注意的是,对于不同的动物模型,发光动力学过程并不完全一致,最好先进行预实验确定何时发光信号最强。

 

成像,对于生物发光来说,检测时间一般是1分钟到5分钟,如果信号特别弱,也可以延长到10分钟,如果信号特别强,也可在1分钟以内。对于荧光来说,检测时间是1秒以内。为节约时间,检测生物发光,最多可同时检测5只小鼠。对于荧光实验,麻醉好就可以马上检测。由于激发光照射的角度会影响检测的信号值,所以荧光实验建议每次只检测1只动物。

 

参考文献

1. Grassi R, Cavaliere C, Cozzolino S et al.Small animal imaging facility: new perspectives for the radiologist, Radiol med, 2009;114:152–167

2.Weissleder R, Pittet MJ. Imaging in the era of molecular oncology. Nature.2008;452(7187):580-589.

3. Laurent A. Bentolila, Yuval Ebenstein, Shimon Weiss. Quantum Dots for In Vivo Small-Animal Imaging,Journal of Nuclear ,2009;50(4):493-496

4.Schober O, Rahbar K, Riemann B.Multimodality molecular imaging--from target description to clinical studies.Eur J Nucl Med Mol Imaging.,2009;36(2):302-14.

5. Ottobrini L, Ciana P, Moresco R et al.Development of a bicistronic vector for multimodality imaging of estrogen receptor activity in a breast cancer model: preliminary application. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2008;35(2):365-78

6. Henriquez NV, van Overveld PG, Que I et al.Advances in optical imaging and novel model systems for cancer metastasis research.Clin Exp Metastasis. 2007;24:699-705
7. Hattori Y, Fukushima M, Maitani Y. Non-viral delivery of the connexin 43 gene with histone deacetylase inhibitor to human nasopharyngeal tumor cells enhances gene expression and inhibits in vivo tumor growth; Int J Oncol. 2007 Jun;30:1427-39

8. Yamamoto S, Deckter LA, Kasai K et al. Imaging immediate-early and strict-late promoter activity during oncolytic herpes simplex virus type 1 infection and replication in tumors. Gene Ther. 2006 Dec;13(24):1731-6.

9 Biserni A, Giannessi F, Sciarroni AF et al. In vivo imaging reveals selective peroxisome proliferator activated receptor modulator activity of the synthetic ligand 3-(1-(4-chlorobenzyl)-3-t-butylthio-5-isopropylindol-2-yl)-2,2-dimethylpropanoic acid (MK-886)..Mol Pharmacol. 2008 May;73(5):1434-43

10. Lemaire G, Mnif W, Pascussi JM et al.Identification of New Human Pregnane X Receptor Ligands among Pesticides Using a Stable Reporter Cell System. Toxicol Sci. 2006;91(2):501-9.

11. Ciana P, Biserni A, Tatangelo L et al.A Novel Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Responsive Element-Luciferase Reporter Mouse Reveals Gender Specificity of Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Activity in Liver. Mol Endocrinol. 2007;21(2):388-400.

12. Blum JS, Temenoff JS, Park H et al.Development and characterization of enhanced green fluorescent protein and luciferase expressing cell line for non-destructive evaluation of tissue engineering constructs. Biomaterials. 2004;25(27):5809-19.

13王怡,詹林盛.活体动物体内光学成像技术的研究进展及其应用.生物技术通讯. 2007;18(6):1033-1035

14. 朱新建,宋小磊,汪待发,白净.荧光分子成像技术概述及研究进展.中国医疗器械杂志.2008;32(1):1-5

15. 李冬梅 万春丽 李继承 小动物活体成像技术研究进展 中国生物医学工程学报 2009,28(6):916-921

 


互联网
仪器推荐
文章推荐