生物发光技术在活体成像检测中的应用

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1、万方数据医学分子生物学杂志，2006，3(3)：237-240JMedMolBiol，2006，3(3)：237-240生物发光技术在活体成像检测中的应用尉继征综述熊伟，祝庆余审阅军事医学科学院微生物流行病研究所病原微生物生物安全国家重点实验窒北京市，100071【摘要】生物发光体内成像检测技术已广泛应用于许多动物实验中，其优势在于可对特定的细胞和分子行为进行非侵入性的体内评价和连续动态研究，这些细胞和分子往往是药物作用或基因治疗的靶点。该技术有效减少了所需实验动物的数量，也减小了因个体差异引起的误差，改进了数据点的质量。【关键词】生物发光技术；体内

2、成像；报告基因；荧光素酶【中图分类号】Q78ApplicationofinvivoBioluminescenceImagingTechnologyWEIJizheng，XIONGWei，ZHUQingyuInstituteofMicrobiologyandEpidemiology，AcademyofMilitaryMedicalSciences，StateKeyLabora—toryofPathogenandBiosecurity，Beijing，100071，China【Abstract】Invivobioluminescenceimagingte

3、chnologyhasbeeneffectivelyincorporatedintoanimalresearchprotocols。Ithasgreatadvantageofnoninvasiveinvivoassessmentofthemolecularandcellulareventsthatareoftentargetsofdrugorgenetherapy，andtheseeventscanbestudiedinindividualanimalsovertime．Thisreducesthenumberofanimalsrequiredfor

4、agivenstudyandim-provesthedatasetasthetemporaldataallowsforeachanimaltoserveasitsowninternalcontr01．【Keywords】bioluminescence；invivoimagingtechnology；labeledgene荧光素酶报告基因和暗视野成像CCD系统为基础的生物发光体内成像技术(invivobiolumines—cenceimagingtechnology，inv&oBLI)，可对报告基因标记的试验对象进行实时、原位的观测，在完整的体内环境中

5、快速获得时间、空间上的量化信息。同时，由于是对同一组实验动物进行连续观察¨引。1生物发光的技术原理和进展1．1技术原理荧光素在ATP和氧的参与下可luc生成激发态的氧化荧光素(oxyluciferin)，后者在自发回复到基态时多余的能量以光子形式放出而发出荧光。由资助项目：北京市自然科学基金(No．7042051)作者简介：尉继征，女，1978年生，硕士研究生通讯作者：祝庆余(电话：010-66948624；E—mail：Qingyzh@yahoo．eoIl'kca．)ThisworkwassupposedbyagrantfromtheBeijing

6、NaturalScienceFoundation(No．7042051)Author’Sbriefintroduction：WElJizheng。female．bornin1978，Gradu—atestudentformasterdegreeCorrespondingauthor：ZHUQingyu(Rl：86—10-66948610，E—mail：Qingyzh@yahoo．com．cn)于需要ATP及活性氧的参与才能发生反应，因此只有在活细胞内才会出现荧光。即ATP+D．Luciferin+O．—竺竺!二AMP+PPi+Oxyluciferin

7、+C02+light如果在实验中将携带荧光素酶基因的质粒转入细胞中，若荧光素酶得到表达，则注入外源荧光素后，细胞内发生上述反应产生荧光，利用暗视野成像CCD系统可实现生物发光的检测。1．2技术进展从MarleneDeLuca’S第一个成功地获得表达萤火虫荧光素酶基因(1uc基因)的转基因烟草以来，又陆续发现了细菌的lux和海参的rue等许多新的荧光素酶报告基因∞’。其中萤火虫荧光素酶的检测灵敏度高(达10～20mol／L)，线性范围宽(7～8个数量级)，因此成为哺乳动物细胞中使用最多的报告基因。此外，为了提高检测灵敏度，以便用于多种靶标的超敏感检测，

8、又有一些重组和突变荧光素酶及新的高效发光底物问世。双重生物发光分析可采用连续的闪烁型万方数据·238·尉继征