活体光学成像技术在CGT研发中的应用
时间：2023-09-06 阅读：287
小动物活体光学成像技术已在生命科学基础研究、临床前医学研究及药物研发等领域得到广泛应用。尤其是在药物研发领域，无论是小分子药物、生物大分子制药，还是日益兴起的细胞和基因治疗领域，活体光学成像技术作为整体动物模型药物治疗研究的关键点，对临床前药物研发的进程起着不可忽视的推动作用。在CGT研发和研究中，相较于其他动物检测技术，IVIS因其灵活性、非侵入式和时空分辨能力等优势成为了新型病毒载体研发、病毒靶向性、特异性和全身动态分布研究，以及基因表达效率和持久性检测等应用领域的利器。
一，基因表达活体研究
作为强大的报告基因系统，萤火虫荧光素酶报告体系也迅速成为了基 因治疗研发和优化的利器。结合非侵入式的活体成像技术，我们可以直观地研究基因的动态表达和定量分布，协助开展进一步的基因转导效率优化工作。右图展示了基于该技术平台不同条件下的in vivo-jetPEI基因递送效率对比研究，在此基础上，我们还可以进一步研究基因表达的稳定性以及递送复合物存储的稳定性等相关参数。
二，干细胞活体示踪和分布研究
干细胞是当下火热的再生医学的核心，在组织修复与再生中发挥重要作用。通过报告基因和荧光蛋白（稳定）或者荧光染料（短期）标记干细胞，活体解决方案就可以凭借其优异的灵敏度研究和分析干细胞的行为、细胞活力和归巢能力等。右图展示了iPS来源的神经球在小
鼠脊椎损伤模型下的生存和活力追踪数据。引用文献： Tsuji O, et al.Therapeutic potential of appropriately evaluated safe-induced pluripotent stem cells for spinal cord injury. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Jul 13;107(28):12704-9.
三，溶瘤病毒活体研究
溶瘤病毒是当下新兴的肿瘤治疗免疫疗法和基因递送载体。通过改造溶瘤病毒，使其携带萤火虫荧光素酶报告基因，我们就可以利用IVIS开展直观的病毒递送和感染研究。在此基础上，活体成像技术还可以支持全身的动态分布和长程信号追踪，进一步协助研究和分析病毒感染的特异性、安全性以及有效性。同时，结合活体染料、探针及肿瘤生物发光细胞系，我们的解决方案能进一步协助探究下游的病毒宿主的相互作用以及带来的表型变化。
四，肿瘤动态追踪
通过染料或报告基因等形式标记肿瘤细胞，IVIS技术可以用于直观地展现肿瘤的动态分布和扩增及转移情况，以及进一步的评价治疗的有效性和安全性等。此外，该技术还可以灵活支持转移、耐受和复发等多种复杂的临床相关肿瘤模型的建立。通过和免疫细胞或者其他细胞的活体成像相结合，IVIS技术能在活体水平实时展现细胞间的相互作用和表型变化。
IVIS小动物活体光学成像系统，集合了超高灵敏度的生物发光成像，高信噪比的荧光成像，多光谱分离技术，解决深层信号获取的透射成像模式，以及精确定量的三维成像功能，且IVIS三维成像系统可整合结构成像CT模块或与独立的Quantum GX2系统联用，形成功能和结构结合的多模式影像，从而对信号进行定位、定量等多重分析。强大、灵活的活体成像方案可支持主流疾病领域的动物模型的建立和评价工作，以及病毒/非病毒载体的优化工作和研究。
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