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活體成像技術(shù)的核心優(yōu)勢在于其能夠以或微創(chuàng)的方式，在活體動物體內(nèi)實時、動態(tài)地觀測疾病的發(fā)展進(jìn)程、藥物的分布、代謝及治療效果，從而將傳統(tǒng)的“終點式"離體分析轉(zhuǎn)變?yōu)樨灤┱麄€實驗周期的“過程式"研究，極大地提高了數(shù)據(jù)的連貫性和真實性。
與CT、MRI等其他活體成像技術(shù)主要揭示解剖結(jié)構(gòu)變化不同，體內(nèi)熒光探針成像的核心優(yōu)勢在于其能夠從分子和細(xì)胞功能層面，將體內(nèi)特定的生物活動（如酶活性、特定炎癥相關(guān)分子、心血管疾病相關(guān)的特定酶或細(xì)胞過程、干細(xì)胞分布等）轉(zhuǎn)化為可探測的熒光信號。
瑞孚迪（revvity）基于業(yè)內(nèi)“金標(biāo)準(zhǔn)"的小動物活體成像系統(tǒng)，通過深耕客戶應(yīng)用場景，開發(fā)出性能優(yōu)異、種類豐富的熒光探針。瑞孚迪熒光探針的熒光信號波長通常在近紅外區(qū)間（680 nm和750 nm）,近紅外熒光探針通過解決活體成像中穿透深度和信噪比這兩大核心瓶頸，使科研人員得以在活體動物體內(nèi)實時、清晰地觀測生理病理過程。
具體來說，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下三個方面：
更深的組織穿透力
生物組織中的主要成分（如血紅蛋白、水和脂質(zhì)）對可見光（400-600 nm）有很強的吸收和散射作用，導(dǎo)致信號迅速衰減。而近紅外光處于“組織光學(xué)窗口"內(nèi)，吸收和散射顯著降低，從而能夠穿透更深層的組織（通常可達(dá)數(shù)厘米），實現(xiàn)對深層器官或腫瘤的高信噪比成像。
更低的自發(fā)熒光背景
生物體內(nèi)的許多分子（如膠原蛋白、彈性蛋白）在受到短波長光激發(fā)時，會產(chǎn)生較強的自發(fā)熒光，形成高背景噪聲，淹沒特異的探針信號。近紅外激發(fā)光能極大地避免激發(fā)這種組織自發(fā)熒光，從而在極低的背景噪聲下，凸顯出目標(biāo)探針的信號，獲得對比度更高、更清晰的圖像。
更適合活體動態(tài)監(jiān)測
由于近紅外光對組織的穿透力強且背景干擾小，研究人員可以非侵入性地對同一只實驗動物進(jìn)行長期、重復(fù)的成像。這不僅能夠獲取疾病發(fā)展或藥物分布的動態(tài)連續(xù)數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可比性，還大幅減少了實驗所需的動物數(shù)量，更加符合動物倫理的3R原則。
接下來，讓我們一同深入了解瑞孚迪代表性探針原理與應(yīng)用：
可激活類熒光探針
酶激活類探針本身處于光沉默狀態(tài)，一旦被注入疾病模型體內(nèi)，便會被疾病發(fā)展過程中特異性表達(dá)的蛋白酶識別剪切而激活，并在外界光源激發(fā)下產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。此類試劑能夠監(jiān)測疾病發(fā)展過程中特異性分子事件的發(fā)生，具備信噪比。其中FAST 系列試劑基于新型小分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可提供更高的特異性及更快的激活性能，能夠滿足疾病早期快速成像的需求。
靶向類熒光探針
靶向類熒光探針是通過特異性組分對特定生物標(biāo)志物進(jìn)行特異性識別和靶向。 此類試劑通過高度的靶向特異性，對疾標(biāo)識物進(jìn)行特異性觀測和分析。
血管及生理類熒光探針
血管及生理試劑是一類可短時間或長時間穩(wěn)定存留于血管中的高亮度熒光分子，能夠反映不同時期血管相關(guān)的生理及病理變化，如血管分布、血管滲透性及血管新生等。
熒光染料
熒光染料用于標(biāo)記抗體、小分子、蛋白質(zhì)或肽，專為實現(xiàn)新型超亮熒光成像而設(shè)計。具有優(yōu)異的亮度、水解穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性，以及選擇與生物組織最小相互作用且不會損失特異性的染料，并已針對體內(nèi)或體外成像進(jìn)行了優(yōu)化。
可用作 NHS 酯或馬來酰亞胺活性染料，用于與含有游離胺 (-NH3) 或游離硫醇 (-SH) 的分子結(jié)合。將的 1 至 3 種染料結(jié)合到目標(biāo)蛋白質(zhì)上，或選擇自猝滅染料來制作定制化熒光探針。
細(xì)胞標(biāo)記熒光染料
使用IVISense 細(xì)胞標(biāo)記熒光染料標(biāo)記和示蹤哺乳動物細(xì)胞，包括干細(xì)胞、T 細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等。 IVISense 680 NIR 熒光親脂標(biāo)記染料可嵌入原代細(xì)胞和細(xì)胞系的質(zhì)膜中，且不會影響染色后的細(xì)胞活力，具有高穩(wěn)定性，可提供的亮度和均勻的標(biāo)記，非常適合在炎癥、免疫學(xué)和干細(xì)胞研究等許多應(yīng)用中進(jìn)行體外細(xì)胞檢測和體內(nèi)細(xì)胞示蹤。 IVISense 750 DiR是一種親脂性近紅外 (NIR) 熒光花青染料，用于細(xì)胞質(zhì)膜染色。
您可通過如下指南，根據(jù)不同應(yīng)用選擇合適的熒光探針：
應(yīng)用案例
角叉菜膠致急性足部水腫影像學(xué)觀察
成像由角叉菜膠（carrageenan, CG）注射誘發(fā)急性中性粒細(xì)胞驅(qū)動的足腫脹。體層攝影和平面圖像顯示IVISense Edema 680、IVISense Vascular 680、IVISense Vascular NP 680三種不同血管熒光探針的熒光模式，這些血管熒光探針在引起炎癥性水腫的右足積累。IVISense Edema 680在CG注射后2小時（t=2h）注射，而IVISense Vascular 680、IVISense Vascular NP 680在3小時（t=3h）注射，在足腫脹反應(yīng)峰值(3小時)時成像，三種探針在注射CG的足部都顯示出信號增強。 IVISense Edema 680在組織中快速代謝，使其成為急性水腫的理想成像探針。IVISense Vascular 680、IVISense Vascular NP 680在24小時都顯著表現(xiàn)出炎癥。
