動(dòng)物活體內(nèi)光學(xué)成像（optical in vivo imaging）是基于分子影像學(xué)孕育而生的，主要采用生物發(fā)光（bioluminescence）與化學(xué)熒光（fluorescence）兩種技術(shù)在活體動(dòng)物體內(nèi)進(jìn)行生物標(biāo)記，通過成像系統(tǒng)來觀測(cè)活體動(dòng)物體內(nèi)腫瘤的生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移，感染性疾病的發(fā)展進(jìn)程、特定基因的表達(dá)等生物學(xué)過程。
熒光素酶的發(fā)光是生物發(fā)光，不需要激發(fā)光，但需要底物熒光素。熒光素酶在氧氣、ATP存在的條件下，給予外源（腹腔或靜脈注射）底物熒光素（luciferin），即可在幾分鐘內(nèi)發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧化熒光素(oxyluciferin)，并產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。此發(fā)光現(xiàn)象只有在活細(xì)胞內(nèi)才會(huì)產(chǎn)生，并且發(fā)光光強(qiáng)度與標(biāo)記細(xì)胞的數(shù)目線性相關(guān)。在動(dòng)物體內(nèi)，光在傳播時(shí)會(huì)被散射和吸收，可見光主要是被血紅蛋白吸收，主要吸收的是可見光藍(lán)綠波段；但在大于600 nm的紅光波段，血紅蛋白的吸收作用比較小，也就是說，大量的光雖然有部分散射但可以透過組織和皮膚而被高靈敏CCD檢測(cè)到。通過選用適當(dāng)?shù)腃CD鏡頭、成像暗箱，可由儀器量化檢測(cè)到光強(qiáng)度，同時(shí)反映出細(xì)胞的數(shù)量。
該項(xiàng)技術(shù)操作方便，測(cè)量迅速，圖像清晰，信噪比低，價(jià)格便宜，可精確定量，易于被大多數(shù)研究員接受，在動(dòng)物體內(nèi)研究方面得到廣泛應(yīng)用。
熒光素發(fā)光反應(yīng)原理
