最新激光共聚焦与流式细胞及电生理技术-活体影像技术讲座--PPT文档.ppt
荧光检测仪器,1. 荧光分光光度计,用于大容积样本（ul,ml)的测量,2.流式细胞仪（FCM）,对处在快速直线流动细胞状态中的细胞或生物颗粒进行快速定量分析和分选；用于把指定参数参量的细胞亚群从整群细胞中分选出来。,3. 荧光显微镜（激光共聚焦荧光显微镜）,用于具有三维立体形状的样本（如细胞、组织切片等）的测量,荧光显微镜,激光共聚焦荧光显微镜,4.小动物活体成像系统,对荧光素标记的生物分子和细胞在整体水平进行检测, 应用影像学方法，对动物活体状态下的生物过程进 行组织、细胞和分子水平研究的技术,光学成像技术 optical imaging 放射性核素成像技术 PET/SPECT 核磁共振成像技术 magnetic resonance imaging ，MRI 计算机断层摄影成像技术 computed tomography，CT 超声成像技术 ultrasound,动物活体成像技术,活体动物体内光学成像技术的原理,荧光成像,活体动物体内光学成像,生物发光成像,用于研究疾病机理以及探索新的治疗途径的最新研究手段。,活体光学成像技术的特点,可实现对实验动物进行非损伤的动态监测,高度的灵敏性 可检测到102 数量级的细胞,无放射性,成像质量高,可观测到疾病（癌症）的发展进程以及药物治疗所产生的反应,利用同一组动物进行长时间的研究，从而减少实验动物数量,数据来源于同一只/同一组动物，以自身作为对照，增加了数据的可靠性,肿瘤与抗肿瘤药物研究 细胞凋亡 观察活体动物体内的细胞凋亡相关事件 免疫学与干细胞研究 标记病毒 观察病毒对机体的感染过程及治疗效果 基因治疗 效果评价 & 机理研究 基因表达和蛋白质相互作用 标记细菌 观察细菌对机体的感染过程及治疗效果 siRNA对特异基因表达的抑制 转基因动物模型 药物临床前药效学评价 & 药物ADME研究,活体光学成像技术的应用,活体生物发光成像技术,生物发光成像法(BLI),是利用荧光素酶催化反应所发射的光作为信号。 生物发光标记物可以标记到任何一种基因上，使对基因功能的全面细致研究成为现实。,荧光素酶基因 标记细胞DNA 细胞表达荧光素酶 分解底物 发光,生物发光成像：,活体荧光成像技术,荧光分子成像法(FMI),是利用荧光染料在外源光源或是内源发光照射下被激发产生的荧光作为检测信号。, 激发光 发光,荧光报告基因 荧光染料,荧光成像：,细胞 细胞器 生物大分子 药物,标记,“单色光”是指白光或太阳光经三菱镜折射所分离出光谱色光红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七个颜色，因为这种被分解的色光，即使再一次通过三菱镜也不会再分解为其他的色光，所以将这种不能再分解的色光叫做单色光；而由“单色光”所混合的光称为“复色光”。 单色光：单一频率（或波长）的光。不能产生色散。,荧光素的荧光发射强度随发射光波长变化的光谱,活体生物发光成像与在体荧光成像技术的比较,活体生物发光成像,在体荧光成像,产生的光学信号,弱;持续时间短,强;持续时间长,活体动物体内光学成像技术肿瘤研究中的应用,在活体内监测肿瘤细胞生长、浸润和转移,肿瘤基础研究,抗肿瘤药物研究,消化道肿瘤 前列腺癌 乳腺癌 骨肿瘤 黑色素瘤 神经胶质瘤,胃癌 大肠癌 肝癌,病因学 恶性生物行为学 转归,已开展的研究,活体动物体内光学成像技术在抗肿瘤药物研制中的应用,抗肿瘤药物研究,药物筛选 药效学评价 作用机制研究 药物的ADME研究,抗肿瘤药物筛选,荧光素酶基因 GFP or RFP,标记肿瘤细胞,动物接种,皮下或原位移植瘤模型,抗肿瘤药物筛选,活体动物体内光学成像系统,检测药物对肿瘤生长的作用,抗肿瘤药物药效学评价,实时观测和评估用药后肿瘤的变化,荧光素酶基因 GFP or RFP,标记肿瘤细胞,动物接种 ,皮下或原位移植瘤模型 肿瘤转移模型,判定药物的疗效,活体动物体内光学成像系统,抗肿瘤药物作用机制研究,细胞凋亡相关事件 肿瘤相关基因的表达或关闭 大分子生物物质（蛋白质&核酸）相互作用,动物活体内抗肿瘤药物,阐明药物抗肿瘤作用的机制,活体动物体内光学成像系统,用荧光染料标记药物,抗肿瘤药物吸收、分布、代谢、排泄（ADME）研究,是否穿越血脑屏障 是否有器官特异性的聚集 是否识别靶受体 血浆与组织中药物含量比值。, 确定,药物体内分布和靶向性研究,药物,设计最佳给药策略,给药途径 给药时间 药物剂量,活体动物体内光学成像系统,特定波长的光,光动力治疗 Photodynamic Therapy, PDT,小动物活体成像系统在新型肿瘤光敏剂研制中的应用,光动力诊断 Photodynamic Disgnosis, PD, 照射聚集在肿瘤细胞的光敏剂, 荧光, 肿瘤诊断,特定波长的光, 照射聚集在肿瘤细胞的光敏剂, 产生光化学反应, 杀伤肿瘤细胞, 肿瘤治疗,头颈部肿瘤 胃肠道癌 肺癌 膀胱癌 妇科肿瘤 脑肿瘤,光动力诊断已应用于,光动力治疗已应用于,头颈部肿瘤 胃肠道癌,胆管癌,胰腺癌 肺癌,支气管癌 胸膜间皮瘤 膀胱癌 妇科肿瘤 黑色素瘤,创伤小 毒性小 选择性好 适用性好 可重复治疗 可姑息治疗 可协同手术提高疗效 可消灭隐性癌病灶 可保护容貌及重要器官功能,光动力治疗的优点,目前常用的光敏剂血卟啉衍生物,Photofrin PD & PDT,ALA PD,prescan,10min after iv,3h after iv,5h after iv 1h after PDT,3d after PDT,谢谢,
