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活體成像技術(shù):
早在1999年由美國哈佛大學(xué)Weissleder博士*提出了分子影像學(xué)(molecular imaging,MI)的概念,即應(yīng)用影像學(xué)的方法對活體狀態(tài)下的生物過程進行細胞和分子水平的定性和定量研究。活體成像便是基于分子影像學(xué)孕育而生的,通過這個成像系統(tǒng),可以觀測活體動物體內(nèi)腫瘤的生長及轉(zhuǎn)移,感染性疾病的發(fā)展進程,特定基因的表達等生物學(xué)過程。
活體成像技術(shù)主要采用生物發(fā)光(bioluminescence)與熒光(fluorescence)兩種技術(shù)。
★生物發(fā)光是用熒光素酶基因標記細胞或DNA。
★熒光技術(shù)則采用熒光報告基團(GFP、RFP, Cyt及dyes等)進行標記。
★這一技術(shù)對腫瘤微小轉(zhuǎn)移灶的檢測靈敏度*,不涉及放射性物質(zhì)和方法, 非常安全。操作極其簡單、所得結(jié)果直觀、靈敏度高。
活體成像兩種檢測技術(shù)介紹
活體成像 | 特點 | 優(yōu)點 | 缺點 |
生物發(fā)光檢測 bioluminescence | ★熒光素酶(Luciferase)對基因、細胞和活體動物進行標記; ★熒光素酶催化底物(例如熒光素鉀鹽)反應(yīng)后,會產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光。這種光是由化學(xué)反應(yīng)而來,不需要激發(fā)光; ★標記方法是通過克隆技術(shù),將熒光素酶的基因插入到預(yù)期觀察的細胞染色體內(nèi),通過對克隆細胞進行篩選,培養(yǎng)出能穩(wěn)定表達熒光素酶的細胞株。再將細胞株轉(zhuǎn)移至特定的小鼠體內(nèi)形成模型。 | ★特異性強,無自發(fā)熒光; ★高靈敏度,在體內(nèi)可檢測到幾百個細胞,檢測的深度在3-4cm; ★定量精確
| ★信號較弱,檢測時間較長;★儀器精密度要求較高; ★細胞或基因需要轉(zhuǎn)基因標記; ★不可用于人體,不適用于抗體、多肽等標記 |
熒光檢測 fluorescence | ★采用熒光報告基因 (GFP、RFP等) 或熒光染料進行標記; ★需要外接激發(fā)光源,利用報告基因、熒光蛋白質(zhì)或染料產(chǎn)生的熒光,就可以形成體內(nèi)的生物光源。 | ★熒光染料、蛋白標記能力強; ★信號強,成像速度快,操作簡便,實驗成本較低; ★未來可用于人; ★適用范圍廣,可以是動物、細胞、微生物,也可以是抗體、藥物、納米材料等。 | ★存在自發(fā)熒光,影響靈敏度; ★光容易被動物組織吸收; ★檢測深度受限; ★背景光干擾,定量準確度低 |
★生物發(fā)光檢測技術(shù)相關(guān)試劑和推薦品牌(以2020年價格為例比較)
熒光素酶及對應(yīng)底物 | 底物產(chǎn)品品牌 (Goldbio) | 底物產(chǎn)品品牌 (Biotium) | 底物產(chǎn)品品牌(Bio-world) | 底物產(chǎn)品品牌(sigma) | |||||||||
螢火蟲熒光素酶firefly luciferase/底物D-Luciferin (D-熒光素)
| D-Luciferin, Potassium Salt(D-熒光素鉀鹽) | D-Luciferin,Potassium Salt(D-熒光素鉀鹽) | D-Luciferin, Potassium Salt(D-熒光素鉀鹽) | D-Luciferin, Potassium Salt(D-熒光素鉀鹽) | |||||||||
LUCK-100mg | $54 | #10101/10mg | $60 | 40400076-1/50mg | $52.9 | 50227-1mg | $158 | ||||||
LUCK-500mg | $194 | #10101-1/50mg | $176 | 40400076-2/100mg | $90.05 | ||||||||
LUCK-1g | $254($199) | #10101-2/1G | $633 | 40400076-4/1g | $278.42 | 50227-1g | $1980 | ||||||
D-Luciferin, Sodium Salt(D-熒光素鈉鹽) | D-Luciferin,Sodium Salt(D-熒光素鈉鹽) | 無鈉鹽 | D-Luciferin, Sodium Salt(D-熒光素鈉鹽) | ||||||||||
LUCNA-100mg | $54 | #10102/10mg | $70 | L6882-10mg | $252 | ||||||||
LUCNA-500mg | $194 | #10102-1/50mg | $186 | L6882-50mg | $1020 | ||||||||
LUCNA-1g | $254($199) | #10102-2/1G | $633 | L6882-100mg | $1880 | ||||||||
D-LuciferinFirefly,free acid (熒光蟲熒光素游離酸) | D-Luciferin, Free Acid(D-熒光素游離酸)
| D-Luciferin Free Acid(D-熒光素游離酸)
| D-Luciferin | ||||||||||
L-123-500mg | $209 | #10100-1/50mg | $176 | 21530055-1/50mg | $465.33 | L9504/50mg | $1100 | ||||||
L-123-1g | $276 | #10100-2/1g | $633 | 21530055-1/100mg | $956.89 | L9504/100mg | $1940 | ||||||
海腎熒光素酶Renilla luciferase/ Coelenterazine(腔腸素) | Coelenterazine(天然腔腸熒光素) | Coelenterazine(天然腔腸熒光素) | 無 | Coelenterazine, native(天然腔腸熒光素) | |||||||||
CZ2.5mg | $60 | #10110/50ug | $60 | C2230-50ug | $152 | ||||||||
CZ5mg | $93 | #10110-2/250ug | $130 | ||||||||||
CZ25mg | $329 | #10110-1/1mg | $222 | ||||||||||
Coelenterazine 400 a | Coelenterazine 400a | 無 | |||||||||||
C-320-1mg | $73 | #10125/50ug | $62 | ||||||||||
C-320-10mg | $281 | #10125-2/250ug | $135 | ||||||||||
C-320-25mg | $585 | #10125-1/1mg | $233 |
★螞蟻淘常年現(xiàn)貨LUCK-1G |
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★活體技術(shù)熒光檢測
熒光蛋白標記 | 適用于標記細胞、病毒、基因等,通常使用的是 GFP、EGFP、RFP(DsRed)等; | |
熒光染料標記 | 適用于標記抗體、多肽、小分子藥物等;常用的有 Cy3、Cy5、Cy5.5 及 Cy7 | |
量子點標記(新的標記方法) | 適用于標記腫瘤,主要應(yīng)用在活細胞實時動態(tài)熒光觀察與成像; 量子點(quantum dot) 是一種能發(fā)射熒光的半導(dǎo)體納米微晶體,外觀恰似一極小的點狀物。量子點熒光比有機熒光染料的發(fā)射光強的 20 倍,穩(wěn)定性強 100 倍以上,具有熒光發(fā)光光譜較窄、量子產(chǎn)率高、不易漂白、激發(fā)光譜寬、顏色可調(diào),并且光化學(xué)穩(wěn)定性高,不易分解等諸多優(yōu)點。 |
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