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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)雜志，2006，3(3)：237-240JMedMolBiol，2006，3(3)：237-240生物發(fā)光技術(shù)在活體成像檢測(cè)中的應(yīng)用尉繼征綜述熊偉，祝慶余審閱軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院微生物流行病研究所病原微生物生物安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)窒北京市，100071【摘要】生物發(fā)光體內(nèi)成像檢測(cè)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于許多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，其優(yōu)勢(shì)在于可對(duì)特定的細(xì)胞和分子行為進(jìn)行非侵入性的體內(nèi)評(píng)價(jià)和連續(xù)動(dòng)態(tài)研究，這些細(xì)胞和分子往往是藥物作用或基因治療的靶點(diǎn)。該技術(shù)有效減少了所需實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的數(shù)量，也減小了因個(gè)體差異引起的誤差，改進(jìn)了數(shù)據(jù)點(diǎn)的質(zhì)量?！娟P(guān)鍵詞】生物發(fā)光技術(shù)；體內(nèi)
2、成像；報(bào)告基因；熒光素酶【中圖分類號(hào)】Q78ApplicationofinvivoBioluminescenceImagingTechnologyWEIJizheng，XIONGWei，ZHUQingyuInstituteofMicrobiologyandEpidemiology，AcademyofMilitaryMedicalSciences，StateKeyLabora—toryofPathogenandBiosecurity，Beijing，100071，China【Abstract】Invivobioluminescenceimagingte
3、chnologyhasbeeneffectivelyincorporatedintoanimalresearchprotocols。Ithasgreatadvantageofnoninvasiveinvivoassessmentofthemolecularandcellulareventsthatareoftentargetsofdrugorgenetherapy，andtheseeventscanbestudiedinindividualanimalsovertime．Thisreducesthenumberofanimalsrequiredfor
4、agivenstudyandim-provesthedatasetasthetemporaldataallowsforeachanimaltoserveasitsowninternalcontr01．【Keywords】bioluminescence；invivoimagingtechnology；labeledgene熒光素酶報(bào)告基因和暗視野成像CCD系統(tǒng)為基礎(chǔ)的生物發(fā)光體內(nèi)成像技術(shù)(invivobiolumines—cenceimagingtechnology，inv&oBLI)，可對(duì)報(bào)告基因標(biāo)記的試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)、原位的觀測(cè)，在完整的體內(nèi)環(huán)境中
5、快速獲得時(shí)間、空間上的量化信息。同時(shí)，由于是對(duì)同一組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行連續(xù)觀察¨引。1生物發(fā)光的技術(shù)原理和進(jìn)展1．1技術(shù)原理熒光素在ATP和氧的參與下可luc生成激發(fā)態(tài)的氧化熒光素(oxyluciferin)，后者在自發(fā)回復(fù)到基態(tài)時(shí)多余的能量以光子形式放出而發(fā)出熒光。由資助項(xiàng)目：北京市自然科學(xué)基金(No．7042051)作者簡(jiǎn)介：尉繼征，女，1978年生，碩士研究生通訊作者：祝慶余(電話：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及活性氧的參與才能發(fā)生反應(yīng)，因此只有在活細(xì)胞內(nèi)才會(huì)出現(xiàn)熒光。即ATP+D．Luciferin+O．—竺竺!二AMP+PPi+Oxyluciferin
7、+C02+light如果在實(shí)驗(yàn)中將攜帶熒光素酶基因的質(zhì)粒轉(zhuǎn)入細(xì)胞中，若熒光素酶得到表達(dá)，則注入外源熒光素后，細(xì)胞內(nèi)發(fā)生上述反應(yīng)產(chǎn)生熒光，利用暗視野成像CCD系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)生物發(fā)光的檢測(cè)。1．2技術(shù)進(jìn)展從MarleneDeLuca’S第一個(gè)成功地獲得表達(dá)螢火蟲熒光素酶基因(1uc基因)的轉(zhuǎn)基因煙草以來(lái)，又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌的lux和海參的rue等許多新的熒光素酶報(bào)告基因∞’。其中螢火蟲熒光素酶的檢測(cè)靈敏度高(達(dá)10～20mol／L)，線性范圍寬(7～8個(gè)數(shù)量級(jí))，因此成為哺乳動(dòng)物細(xì)胞中使用最多的報(bào)告基因。此外，為了提高檢測(cè)靈敏度，以便用于多種靶標(biāo)的超敏感檢測(cè)，
8、又有一些重組和突變熒光素酶及新的高效發(fā)光底物問(wèn)世。雙重生物發(fā)光分析可采用連續(xù)的閃爍型萬(wàn)方數(shù)據(jù)·238·尉繼征
