近年来，我国医疗健康产业发展突飞猛进，新药研发逐渐成为科研机构和医药公司重点研究领域，其中活体成像为药物研发贡献了一份十分宝贵的力量。目前，小动物活体成像技术应用到药物研发的实验方法主要有生物发光和荧光两种。
基于生物发光的活体成像技术方法与应用
生物发光主要是应用荧光素酶（Luciferase）对基因、细胞和活体动物进行标记。标记细胞的方法基本上是通过分子生物学克隆技术，将荧光素酶的基因插入到预期观察的细胞染色体内，通过对克隆细胞进行筛选，培养出能稳定表达荧光素酶的细胞株。再将细胞株转移至特定的小鼠体内形成模型。向模式小鼠注射一次荧光素（荧光素酶的底物）能保持其体内荧光素酶标记的细胞发光持续30-45分钟。因为每次荧光素酶催化反应只能产生一个光子，这是肉眼无法观察到的，因此需要先进的成像系统，再应用一个高度灵敏的制冷CCD相机以及特别设计的成像暗箱和成像软件，才可观测并记录到这些光子。
简单来说，荧光素酶与底物反应后，会产生化学发光。这种光是由化学反应而来，不需要激发光。仪器记录的是单位时间内检测到的光子数，也就相当于直接定量的记录了表达荧光素酶的细胞数量。
为什么肿瘤研究主要用Luc标记的生物发光呢？
主要在于生物发光可获得更加真实可靠的数据。荧光信号虽远远强于生物发光，但非特异性荧光产生的背景噪音使其信噪比远远低于生物发光。这些背景噪音造成荧光成像的灵敏度较低。从目前发表的高水平文章来看，大部分还是应用生物发光的方法来研究活体动物体内成像。相对于传统的卡尺测量方案，LUC标记的生物发光具有精准和可连续测量的优势。
我们知道卡尺测量只限于皮下肿瘤，无法监测体内原位或转移肿瘤。最传统的方法即一次性获得很多荷瘤小鼠，每一阶段处死一批，取出小鼠体内肿瘤获得统计数据。这明显是很愚笨低效的办法。而IVIS可以长时间并阶段性地、无创伤地定量检测小鼠原位瘤、转移瘤及自发瘤。特别是在模拟血液瘤中，更显示出敏感性，以下图为例，NSG小鼠尾静脉输注1X106个细胞后（爱康得Nalm-6-luciferase-GFP细胞株），已经可以在第三天观察肿瘤细胞在小鼠周身的分布。图示说明：左图为NSG小鼠尾静脉输注1X106个细胞后第三天活体成像效果，右图为第八天活体成像效果。
左图为NSG小鼠尾静脉输注1X106个细胞后第三天活体成像效果，右图为第八天活体成像效果。
如何进行小鼠活体成像
小动物活体成像，基本原理是利用软件及成像系统，将Luc标记的细胞在小鼠体内荷瘤，当给小鼠注射底物荧光素(luciferin)时，荧光素酶可以催化luciferin氧化成oxyluciferin，氧化过程中会发出生物荧光，几分钟内就可获得统计数据。（点击链接可观看教学视频https://www.jove.com/video/1210/in-vivo-bioluminescent-imaging-of-mammary-tumors-using-ivis-spectrum）。
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在此过程中，最关键的因素在于能否获得可高表达荧光素酶的稳定细胞株，通过慢病毒转染的方式及多轮的压力筛选可以获得理想的LUC过表达细胞株，但在此过程中所消耗的时间成本和机会成本很大，因此您可以在爱康得生物官网选择相关的过表达荧光素酶的细胞株，毕竟我们有多年的抗体和CAR-T开发经验，积累了数十种过表达细胞株，您想要我们都有，如果没有的，我们可以为您筛选。
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