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幹貨-小動物活體成像實驗技術淺析

作者:小嗅找找
幹貨-小動物活體成像實驗技術淺析

目前越來越來越多的老師開始接觸到小動物活體成像實驗,但是由于小動物活體成像裝置,價格昂貴,很多基層科研人員一直都沒有接觸過相關的實驗。開展實驗過程中也就會走很多彎路以至于不能達到良好的效果。

那麼如何拍好小動物活體成像呢。

首先我們要了解幾個方面的知識。

小動物活體實驗的目的

小動物活體成像的實驗,主要分為兩大類,一種是看惡性良性腫瘤或者發炎的發展以及惡性良性腫瘤的轉移。一種是看物質在小鼠體内的代謝和聚集情況。比如藥物代謝,基本上是要看不同的時間内,注射進入小鼠體内的藥物到了小鼠的哪個部分的器官以及量的多少。

那麼如果單純是細胞或者是藥物,我們本身是無法看見的。這就牽扯到,我們需要用到一些,可以被影像裝置捕捉到的發光物質,對細胞或者藥物進行标記。進而訓示細胞或者藥物在小鼠中存在的位置。

幹貨-小動物活體成像實驗技術淺析

小動物活體标記技術

主要分為兩種,一種是生物發光,一種是熒光。生物發光是通過熒光素酶(Luciferase)基因标記細胞或者DNA。在拍照前注射進底物,通過化學反應進行自發光。這種方法,不需要激發光,具有特異性強,背景低等優點。缺點是,信号太弱,需要比較長的曝光時間,以及比較好的裝置。

熒光的主要采用報告基因(GFP,YFP,RFP)等。需要不同顔色的激發光源進行激發,并且在信号進行接收之前,要通過相對應的發射濾光片将雜光進行過濾,盡可能隻是将激發信号放進來。GFP藍光激發,顯綠色,YFP綠光激發顯黃色,RFP黃光激發顯示紅色。是以舉個例子,GFP就需要藍色光源激發,需要綠色濾光片進行過濾。

除此之外在藥物代謝實驗中,經常用到的一些熒光染料,用于對藥物進行标記。比如CY系列,Qdot系列,Alexa系列等等。我們可以很容易的在網上查到這些染料的激發波長和發射波長。

通過發光标記技術和熒光标記技術,我們就可以讓想要看到的目标在小鼠體内發光,并被高靈敏度相機捕捉到了。

如何拍好小動物活體成像

很多老師剛剛接觸到小動物活體成像,覺得什麼熒光染料都能拍,但其實是不然的,有幾點需要注意。

1.小動物的身體是有自發熒光的,藍光激發的時候自發熒光最強,紅外激發的時候自發熒光最弱。盡量選擇自發熒光較弱的熒光方法,(實驗室中常用的GFP和FITC都不适合進行活體标記。因為都是藍光激發,發射綠光,實驗中自發熒光太強,會遮蓋信号看不見。比較好用的熒光染料是CY5.5或者CY7這種紅光或者紅外染料,這個時候自發熒光最小。RFP這種紅色發光蛋白也是比較好的報告基因。最近有很多老師喜歡用量子點Qdot,這種熒光染料通常是藍光激發,紅光發射,相對來說也不是很好做,雖然有着比較遠的光譜跨度,有毛的老鼠依舊會有很強的熒光幹擾。

幹貨-小動物活體成像實驗技術淺析

2.有白毛的老鼠自發熒光最強,黑毛的老鼠對信号的遮擋最嚴重。最好選用裸鼠進行實驗,條件不予續的話,可采用小鼠脫毛器或者人用脫毛膏對有毛的小鼠進行預期發光部位或者整個腹部予以脫毛處理。如果是化學發光實驗,雖然沒有背景幹擾,沒有自發熒光的問題,但是,也盡量可以進行脫毛處理,尤其是小黑鼠,對光的吸收非常強,化學發光信号比較弱,有可能信号被遮擋吸收。

關于儀器的使用技術

1.熒光試驗信号強,光圈調小,短曝光。背景信号好抑制。

2.藍光激發背景重,濾光片選擇越向紅外越管用。

3.發光實驗信号弱,最大光圈長時間曝光

4.BINNING技術(像素合并)提升靈敏度,熒光實驗一般不用。化學發光一般選用4*4binning(相機的超級靈敏度模式)

5.多隻小鼠一起拍熒光,先要看光源的均一度夠不夠,中間亮,四周暗,隻能定性,别定量。因為激發強度不一樣。

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