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2023/8/11 11:33:00一,生物发光与荧光成像技术的比较
荧光:光致发光反应。荧光染料、探针、蛋白受一定波长的光激发后,在极短时间内会发射出波长大于激发波长的光,这种光称为荧光。
生物发光:不同于荧光,依靠酶促反应产生自发光信号,是化学能转化为光能,无需激发光,背景更低,灵敏度更高没有背景光源干扰。更加适合作为细胞学分析手段。
二,生物发光成像与荧光成像技术实例分析
文献来源T.L. Troy, et al. (2004). Molecular Imaging 3:9-23
如图所示,通过前期构建PC-3M-luc荧光素酶和DsRed红色荧光蛋白双标的细胞系,,我们建立了一个动物的皮下瘤模型,使得生物发光和荧光成像都能够观测到肿瘤的信号。我们来看一看它有什么区别?左边是生物发光的图像,从这个图像大家可以看出肿瘤的信号值可以达到7.1*107p/s。通过荧光成像,这个肿瘤信号值可以达到7.8*109p/s。那大家可能会说,就是荧光信号要比生物发光要强很多,但是在活体成像的时候,一定要注意背景噪音的干扰。生物发光它本身是一个自发光,所以它的背景只有9.5*103,而荧光成像,当激发光在照射的时候,动物的皮肤、毛发都会产生很多信号,这种信号我们称之为背景噪音,这个信号值在这个实验里面可以达到1.0*109,也就是说它跟你的信号值是一个数量级的,一旦你的信号弱一点,它就会淹没在背景噪音里面拍不出来,这个就是告诉大家,如果以后做的是一些比较微弱的,或者是比较深层的信号,像一些肿瘤转移的信号,或者说是一些干细胞的信号,这个时候还是建议大家用生物发光的方式来进行标记。
结论:生物发光法更灵敏,背景更低,信噪比更高! 生物发光灵敏度通常比荧光成像高1000倍。但是荧光法就一无是处了吗,当然不是。尽管有组织自身荧光存在的干扰,荧光成像具有更广泛的报告因子选择,包括荧光蛋白,染料,微球,以及最近开发的纳米粒子,如量子点。荧光探针也可具有更广泛的发射波长。所以动物活体成像究竟是选择化学发光法还是荧光法,需要考量多个方面,如生物学适用性、检测灵敏度和组织光学方面的考虑(如报告深度和存在于血管中的血红蛋白吸收干扰)