相較于分批處死動物以獲取實驗數據的傳統方法，活體成像技術利用細胞和分子水平的定性定量研究進行觀測記錄，在構建原位成瘤CDX模型相關研究過程中，更便于跟蹤疾病進展及腫瘤轉移情況，使得腫瘤模型的動態監測不似以往受限。

賽業生物在免疫缺陷小鼠上成功移植的人源細胞系超200種，包括皮下、靜動脈或原位等接種部位，在原位移植方面，已有肺癌、結腸癌、肝癌等多癌種的成功案例。基于PE lumina III小動物活體成像等高靈敏度設備支持，可進行CAR-T等細胞療法藥效學實驗，以及檢測原位腫瘤模型生長、熒光納米藥物的體內分布等。

關于活體成像技術

常用于腫瘤活體成像的光學標記方法包括：
1、利用螢火蟲熒光素酶（Firefly Luciferase）或熒光蛋白作為報告基因，通過轉基因技術體外標記腫瘤細胞而直接觀測腫瘤的發展變化，或標記特定基因而研究腫瘤相關基因在腫瘤發展中的作用；

2、通過外源注射功能性熒光探針，觀測腫瘤發展過程中的分子事件，進而反映腫瘤的發展變化。

活體成像在腫瘤研究中的應用

宏觀來說，應用小動物活體光學成像技術進行腫瘤研究主要集中于：1、長時間監測腫瘤生長及轉移；2、抗腫瘤藥物研發；3、癌癥分子機理研究。

除藥效學以外，該技術也廣泛應用于藥物在體內靶向、分布及代謝的研究。此類應用是以藥物為直接觀測對象，通常是利用熒光探針直接標記藥物本身，通過追蹤熒光信號而反映藥物在體內的分布情況。如研究抗體或多肽類藥物能否有效靶向腫瘤時，可利用熒光染料通過化學鍵的結合標記目標抗體或多肽，利用活體光學成像觀測上述標記對象的腫瘤靶向性。

應用活體熒光成像技術進行藥物分布的觀測目前主要局限于對生物大分子藥物的研究，而對天然或化學小分子藥物的分布代謝研究主要依靠的是放射性核素標記成像（PET或SPECT），原因是用相對大分子量的熒光染料標記小分子藥物，則熒光染料本身即會對小分子藥物在體內的分布代謝產生影響，因此無法將活體熒光成像技術應用于此類研究。
 

體內外生物發光實驗梳理

小動物活體成像常用的2種技術為生物發光與熒光，其中，生物發光是用熒光素酶基因標記細胞或DNA，利用其產生的蛋白酶與相應的底物熒光素發生反應產生光信號。
 

體外生物發光

生物發光試驗熒光素試劑的制備：D-熒光素鈉鹽，配制成100mM的儲存液（200×，濃度30mg/ml），也可以按試驗需要量進行配置。將D-Lucirerin溶解于預熱好的組織培養基中制備成濃度為150μg/ml的工作液。用組織培養基1:200稀釋儲存液，配置工作液（終濃度150μg/mL）。

去除培養細胞的培養基。細胞計數，調整細胞濃度至100,000細胞/ml（10,000細胞/100μl）。圖像分析前，向細胞培養板中添加1×熒光素工作液，然后進行圖像分析。

*提示：成像前在37℃下對細胞進行短時間孵育可增強信號。

體內生物發光

生物發光試驗熒光素試劑的制備：用無菌PBS配制D-熒光素鉀鹽工作液（15mg/mL），0.2um濾膜過濾除菌。按10uL/g劑量，給予150mg/kg熒光素工作液（如10g的小鼠注射100μl工作液，給予1.5mg熒光素），腹腔注射熒光素10-15min后進行成像。

腹腔注射：左手保定動物，腹部朝上，將動物的顱（頭部）末端朝下。輕輕晃動小鼠2-3次，使腸道中未消化食物向下移動在下腹四分之一部位形成一個空腔。注射點用75%的乙醇消毒。右手持注射器，插入小鼠腹部，注射部位為小鼠后肢根部連線處任一側1.5cm處，緩慢以45度左右進針，進針深度小于1cm，進針的感受為局部皮膚凹陷消失和落空感。
 

小鼠活體成像實驗要點

對于有毛小鼠，建議在成像實驗的前一天進行脫毛，從而最大限度地消除毛發的背景熒光和其他干擾。小鼠毛發在短波長激發光下的背景熒光尤為顯著，如圖1的兩只ICR小鼠（白毛），左為已剃毛，右為未剃毛，在465nm光激發下，可以明顯看出毛發的背景熒光。一般建議使用小鼠剃毛器，因為脫毛膏含有一些芳香成分，可能會帶來背景熒光；且脫毛膏和硫化鈉等化學試劑均可能對小鼠皮膚造成灼傷，傷口處有時會伴隨著較強的背景熒光。
 

小鼠在成像前建議先用溫水浸濕的紗布搽拭口鼻、爪子以及排尿處，因為這些部位常伴隨著不必要的背景熒光。在熒光光譜分離時，有時信號較弱難以識別，可以按照圖2進行實驗設計，即對照組小鼠、受體小鼠和陽性染料對照。
 

活體成像噪音問題

樣品上的背景光

即材料中含有磷光發光物：問題材料包括塑膠、顏料、有機物、塑料繩和一些塑料容器；一些污染物，包括動物的尿液也可能是磷光源。
 

來自樣品的背景光

即樣品的天然發射光，它并不是樣品要被檢測的信號。細胞培養基可能會產生磷光（材料在使用前，需經過成像掃描，以鑒定和排除有問題的材料），這種自身發射光一直伴隨著活體動物（自發生物發光），且存在于體內生物發光成像的主要檢測區域。大多數動物表現為較低水平的自發生物發光，通常只有在高靈敏度檢測弱信號的時候會存在問題。

背景的近似值（通過檢測相似的對照組動物或者從檢測小鼠的非檢測區域獲得）可以從ROI測定中去除。

對于體內的應用，波長范圍最好在600nm以上，低于600nm的光很容易被動物組織吸收掉，這將影響光穿透的深度，如幾個毫米以上深度的熒光基團就可能不會被激發。另外，低于600nm波長，組織的自發熒光會增加。