活体光学成像系统

什么是活体光学成像系统？配深度制冷相机的暗箱成像仪，可采集活体动物的生物发光和荧光信号。用于临床前研究中的肿瘤生长、基因表达和生物分布研究。## 概述

活体光学成像系统将麻醉后的动物置于不透光暗箱内的加热台上。荧光成像使用带滤光片的 LED 或激光激发，而生物发光成像无需激发，依靠标记荧光素酶的细胞或报告基因。探测器为背照式深度制冷 CCD 或 sCMOS 相机，制冷至约 -80 至 -90 °C 以获得极低暗电流，支持像素合并和从数秒到数分钟的曝光。视野覆盖 5 至 25 cm，适用于小鼠和较大动物，光谱拆分可分离自发荧光和多种报告信号。软件将计数值转换为带校准标尺的伪彩图，绘制感兴趣区域并以光子数每秒报告总通量。麻醉管汇、气体和温度控制以及多模态托盘是常见附件。## 工作原理是什么？大多数生命科学成像系统共用相似的光路：LED、激光或弧光灯等激发光源通过滤光片或单色仪将光送到样品，物镜收集发射光，由制冷的 CCD 或 sCMOS 相机转换为数字计数值。荧光依赖在某一波长吸收、在更长波长发射的荧光团，因此用滤光块或可调滤光片分离激发光与发射光。明场成像依靠透射光和相差、微分干涉等对比技术。电动载物台、自动对焦程序和多孔板载具使系统按程序顺序访问众多位置，软件拼接图像、进行平场和暗场校正，并提取强度、面积、计数和形态等测量值。## 主要特点有哪些？- 不透光暗箱，配加热动物台。- 深度制冷 CCD 或 sCMOS 相机，-80 至 -90 °C。- 生物发光和带滤光的荧光模式。- 视野 5 至 25 cm，适用于小鼠和较大动物。- 光谱拆分，分离自发荧光和多种报告信号。- 感兴趣区域分析，以光子数每秒报告总通量。## 技术参数有哪些？典型的活体光学成像系统配置：探测器为 Back-illuminated CCD, cooled to -90 °C；相机分辨率为 1-4 megapixels with binning；视野为 5-25 cm, adjustable；激发方式为 Filtered LED or laser, 400-900 nm；发射滤光片为 6-12 positions, spectral unmixing；曝光范围为 1 s to 10 min。以上数值代表该产品类别的常见水平，具体配置参数以报价单及随机校准文件为准。## 适用于哪些应用？活体光学成像系统主要用于肿瘤生长和转移监测、报告基因表达成像、标记化合物的生物分布、炎症和感染模型。在更广泛的成像系统类别中，实验室还将其用于荧光和免疫荧光显微成像、活细胞动态与延时记录、高内涵筛选和表型分析。## 适用哪些标准与认证？相关标准与方法包括 IEC 61010-1、IEC 61326-1、ISO 9022-1、ISO 13485 manufacturing、IVDR (EU) 2017/746。本型号的认证候选包括 CE、ISO 9001 manufacturing、IEC 61010-1 test report；每项认证均需针对具体配置在发货前确认，仅提供已实际签发的证书。成像性能既取决于仪器，也取决于房间环境。应使用防振台面并远离离心机和泵，保持温度稳定，长时间曝光或生物发光成像时限制杂散光。提供稳定电源（最好经电源净化器），并为图像数据准备网络通路，单次实验的数据量可超过数十 GB。安装时及此后按固定周期使用标准片校准载物台、物镜倍率和荧光通道，并检查相机线性和暗电流。物镜仅可用镜头纸和许可溶剂清洁。由于文件庞大且常需长期保存，应制定有记录的文件命名和备份策略。## 如何选择合适的活体光学成像系统？当信号来自活体动物并需在同一受试体上长期跟踪时，选择该机型。针对微弱生物发光信号比较相机制冷温度和量子效率，针对多报告基因实验比较光谱拆分能力，并确认载物台可容纳的动物数量。询价时请注明麻醉控制、滤光片组、分析软件以及所需的动物伦理审批。### 与其他成像系统型号相比如何？使系统与研究问题相匹配：固定细胞形态学和染色适合倒置荧光显微平台，动态过程则需要带培养舱的活细胞系统。通量决定在手动显微镜、可载多孔板的高内涵分析仪和切片扫描仪之间的选择，它们的差别主要在自动化程度、板载能力和分析软件。检测灵敏度是下一个筛选条件，微弱发光需要深度制冷相机，而强荧光团对制冷要求较低。检查物镜范围和数值孔径、激发通道、相机量子效率和像元尺寸、载物台精度、自动对焦可靠性以及图像格式和分析工具。确认软件可导出原始数据并兼容团队使用的统计软件。