体内荧光成像技术利用一架灵敏的照相机，检测活的整体小动物荧光团的荧光发射，从而获得清晰的图像。为了克服活组织的光子衰减，通常优先选取近红外区(NIR)的长波发射荧光团，包括广泛应用的小分子靛炭菁染料。NIR探针的数目最近随着有机、无机和生物荧光纳米颗粒的采用而不断增加。在体内荧光成像领域，成像策略和报道基因技术方面的最新进展包括一些改善探针特异性和亲和性的新技术以及调制和放大高灵敏靶点区域信号的新方法。其他方面的进展还包括旨在获得高分辨率、多峰形性和基于荧光寿命的体内荧光成像技术，等等。
导言
体内荧光成像技术类似于荧光显微镜，它们都使用一架低光度照相机和适当的滤光片，用以收集样品的荧光发射光。两者的不同点在于，前者是在一个肉眼可见的水平上进行操作，成像的对象是整体的小动物，而不是培养皿或载片上的细胞，由于延伸到体内环境，便可以从整体上展示完整的自然状态下的生物。但是，体内荧光成像至少在两个方面遭遇到技术上的挑战。首先，厚而不透明的动物组织可以吸收或者衍射光子，产生强烈的自体荧光，所有这些都会使信号收集和测量变得模糊不清。其次，复杂的体内环境需要额外的造影剂或成像探针，而且这种造影剂或探针一旦分布于生物体内，必须具备生物稳定性，并且最好能优先累积于待测的靶点部位，产生此靶点特异的成像造影。
在描述组织光子传播的数学模式以及在探照和检测的仪器方面，过去已经取得明显进展，提高了组织定量荧光成像的性能，对此已有评述。所以，本文无意对体内成像技术所有方面作详尽的讨论，只想重点讨论成像探针化学和报道基因技术方面的最新进展。
荧光成像探针
在近红外区域(NIR，即700~1000
nm）具有光吸收的分子，可以有效地用于显示和调查体内分子靶点，因为大多数组织很少会产生NIR荧光。最常用的有机NIR荧光团是聚甲炔类化合物，其中戊甲炔-和庚甲炔青色素，包括苯并、苯并噻唑、吲哚基、2-喹啉或4-喹啉等，最为有效。最近有两篇综述对它们的物理性质、生物分布、药物动力学和在体内荧光成像中的应用等进行了总结。
有一种新类型的体内荧光成像探针正在脱颖而出，这就是半导体纳米晶体或量子点。典型的量子点(QDs)有一个直径为2~8
nm的核/壳结构，荧光发射强度依赖于直径的大小。QDs对于体内光学成像来说有着得天独厚的光学特点，这就是吸收性高、量子产量高、发射谱带窄、斯托克司频移大以及光褪色抗性强等。能够发射不同波长光谱的QDs可以为单一波长所激发，因此对于在一个实验中检测多靶点来说颇为适合。最近已有数篇综述对
QDs的合成、生物结合的化学、光学特性以及在体内成像中的应用进行了总结。设计荧光成像探针的一般策略可以粗略地分为非定靶探针与定靶探针两类。定靶探针又可细分为活性探针和可激活探针两组。
非定靶探针
吲哚花青绿是一种非定靶NIR探针，目前在临床上多用于测试血流和血液清洁度。此外，
QDs也用作非定靶探针，而且业已表明它们是颇为有用的造影剂，在成年大白鼠脉管系统成像实验中就是如此。根据这一思路，Kim等制备了II型QDs，它们具有新奇的核/壳结构（即大多数电子囿于壳上，而在核中却呈空洞），在850
nm处有较宽的发射谱带，它们已成功地用于小白鼠和猪的防御淋巴结的成像实验。
活性定靶探针
改善靶点部位造影剂积累的通用而简单的方法，是将荧光色素同能结合某一特异分子靶点（活性探针）的配体相耦合。该探针能结合到并停留在靶点部位，而非结合的探针则在循环中被清除。这种方法对于肿瘤的成像最为有用，因为癌症往往使得某些表面受体超表达。
配体可以是小分子、多肽、蛋白质和抗体。例如Tung等利用叶酸受体在被激活的、非静止的滑膜巨噬细胞上的表达，合成了一种叶酸-NIR荧光色素耦合体(NIR2-folate)，用于与结缔组织炎症有关的活化巨噬细胞的成像实验。NIR荧光色素也用于成鼠肿瘤的体内成像实验，在此例中，对内皮细胞增生有高度特异性的血管内皮抑素（endostatin，一种血管生成内源抑制剂）被标记。另一个例子是膜联蛋白(Annexin
V)，科学家用花青素染料对它进行标记，以便摄制凋亡细胞中磷酰丝氨酸的影像。用活性探针对活动物造骨活动的荧光成像实验也取得成功，此探针是四磺酸庚次甲基吲哚花青素，它与结合了羟基磷灰石的配体帕米膦酸盐相耦合。报道表明，在体内肿瘤成像中，花青素染料和QDs同单克隆抗体和单链抗体部分都可以耦合在一起。
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