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机器视觉助阵荧光活体成像领域,促进了生命科学发展
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时间:2014-07-22 15:27:29

 

        荧光活体成像是近年来发展起来的一项分子、基因表达的分析检测系统。荧光活体成像的灵感来源于水母的发光蛋白。水母发光蛋白最早是从海洋生物水母中分离出来的。当它与Ca离子共存时可以发出绿色的荧光。这一性质已经被应用于实时观察细胞内Ca离子的流动。水母发光蛋白的发现推动了人们进一步研究海洋水母并发现了绿色荧光蛋白。

        荧光活体成像活体动物体内光学成像包括体内成像以及体外成像两方面。其中,体外荧光显微技术一直以来都是现代生命科学研究的基础之一。量子点是新兴的荧光成像材料,高性能的多功能量子点与先进的光学成像技术相结合,为揭示生命活动规律及研究疾病的发生、诊断、治疗提供了新技术新方法,极大地促进了生命科学的发展。

        1.动物活体成像

        动物活体中量子点作为光学对比剂结合荧光成像系统可进行肿瘤的定位,实时监测肿瘤细胞的生长和转移,对肿瘤动力学的研究及指导癌症手术提供了帮助。在生物实验中,荧光染料的生物毒性也是关注的焦点之一。动物活体实验数据表明,在量子点标记的细胞内及动物体内并未出现异常迹象,由此可以说明量子点荧光标记是一项安全有效的技术,至少在动物活体内如此。

        2 肿瘤细胞示踪及诊断影像

        肿瘤及癌症的诊断和治疗问题是全世界都在关注的焦点。子宫颈癌作为高发肿瘤之一,世界各国都在积极开发早期诊断及治疗的方法。目前,量子点已经可成功地使之应用在细胞水平的肿瘤成像上。光学成像技术在敏感的肿瘤诊断尤其是在肿瘤的早期诊断阶段有着巨大潜力,这是一项灵敏的、非侵入性、非电离性、临床应用安全、花费相对便宜的技术。

        3.激素及生物因子研究成像

        量子点不仅可以在细胞水平及动物活体中应用,在细胞亚结构中,甚至在激素和生物因子水平也有报道。量子点在各种生物因子中研究最多是表皮生长因子。量子点通过标记并结合荧光检测系统用于研究激素及生物因子,对生长发育学和内分泌学的研究打开了一个新窗口,提供了一种新的方法。

        4. 活细胞荧光标记及组织光学成像

        细胞生物学中一个重大的突破就是活细胞成像。细胞或细胞组分成像的标准方法是用荧光物质对相关部位进行标记,量子点作为纳米尺寸的晶体,有着独特的光化学和光物理学特性,使其不仅适合单分子成像,也可以进行组织整体的成像研究。

        量子点标记技术在初期已被广泛应用在固定细胞的荧光成像方面。量子点在活细胞成像中的应用除细胞核外,还被用于细胞内源蛋白、表皮蛋白、细胞内组分、及细胞内外受体运输途径的研究。

        目前,用于观察量子点标记技术的荧光显微镜已经在生物学和医学领域已得到了广泛应用。倘若图像的荧光强度不够,那么会对分析和研究细胞内部结构导致影响。机器视觉技术凭借它高动态范围、低噪声、高速等优点可以完美解决这一问题。我公司代理科学级相机等机器视觉产品。其中,Photonic Science相机一直以来在在科研领域都有着广泛的应用。

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