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示踪细胞

前言

 动物模型实验是药物研发和生物医学研究不可或缺的手段,在新药试验、疾病诊断、药物与医疗器械安全性研究等领域被广泛使用,通过动物实验,可取得真实可靠的研究数据。

活体成像原理

      活体成像技术方法主要分为生物发光和荧光两种:生物发光技术主要是用荧光素酶(Luciferase)标记细胞,而荧光技术是用荧光蛋白(如GFP,RFP等)对细胞进行标记。两种方法各有优缺点:
 生物发光活体成像是指在小的哺乳动物体内利用荧光素酶基因表达所产生的荧光素酶蛋白与其小分子底物荧光素在氧、Mg2+离子存在的条件下消耗ATP发生氧化反应,将部分化学能转变为可见光能释放,在体外利用敏感的CCD设备形成图像。该方法灵敏度高,特异性强,无自发光,背景低,不需要光照激发,它也有不足之处:波长依赖性的组织穿透能力,血红蛋白是吸收光子的主要物质;每次成像前需要给动物麻醉和注射荧光素酶(Luciferase)底物,会增加人力和试剂成本,底物在体内的分布与药代动力学会影响发光信号。常用的荧光素酶底物:

 Name
 D-Luciferin Firefly,free acid  D-荧光素,游离酸
 D-Luciferin Sodium salt  D-荧光素钠盐
 D-Luciferin Potassium salt  D-荧光素钾盐
 L-Luciferin,potassium salt  L-荧光素钾盐
 Fluorescamine  荧光胺
 Coelenterazine  腔肠素

 

荧光活体成像技术是通过激发光将细胞标记的荧光基团激发到达高能量状态,而后产生发射光。考虑到不同荧光物质的发射光谱和激发光谱不同,需要成像设备具备相应激发光源和发射滤片。该方法对设备和试剂要求较低,荧光蛋白可选择标记多种颜色,荧光蛋白稳定性强,缺点是灵敏度较低,需要外源光照激发,非特异性荧光产生的背景噪音使其信噪比和灵敏度远低于生物发光,激发光对动物有一定影响。

总的来说,现有的活体成像技术方法各有优势,在肿瘤相关的应用领域,生物发光(Luciferase)活体成像技术的使用更为广泛,具有重要的应用价值。

示踪细胞的构建与使用

        活体成像技术的应用过程中,示踪细胞选择和标记非常关键,示踪细胞构建过程如下:

1. 选择符合实验需求和成瘤性指标的母细胞,需要采用来源正确,成瘤性良好,传代次数较低,状态保持良好的细胞株作为母细胞;

2. 选择适合的标记蛋白,常用的标记蛋白有Firefly Luciferase,GFP,EGFP, RFP, YFP等;

3. 选择标记蛋白表达载体和基因导入方式(常用慢病毒方式),筛选稳定细胞株;

4. 示踪细胞体外发光测试,测定发光信号强度和细胞传代信号稳定性,确保示踪细胞在体外和体内都能稳定高水平表达标记蛋白,以公海赌赌船官网jc710A549-Luc细胞为例:



5. 根据实验需要通过尾静脉注射、皮下移植、原位移植等方法在动物体内接种已标记的示踪细胞。

6. 活体成像:动物经麻醉(气麻/针麻)后放入成像暗箱平台,开启照明灯(明场)拍摄背景图。关闭照明灯,在没有外界光源的条件下(暗场)拍摄由小鼠体内发出的特异性光子。明场与暗场的背景图叠加后可以直观的显示动物体内特异光子的部位和强度,完成成像操作。值得注意的是荧光成像需要选择合适的激发光和发射光滤光片,生物发光则需要成像前注射luciferase底物。
7. 数据处理:动物活体成像图像处理软件除了提供含有光子强度标尺的成像图片外,还能计算分析发光面积、总光子数、光子强度的相关参数供实验者参考。

应用介绍

 1.长期动态检测肿瘤的生长,并可建立相应的动物模型进行抗肿瘤药物的筛选。动物体内药效实验示例:

2.肿瘤转移:由于活体成像技术直观、灵敏度高的特点,成为研究肿瘤转移的重要手段。动物体内肿瘤转移示例:

3.基因治疗研究:利用标识蛋白基因分别标记病毒或细胞, 观察标记病毒在体内对细胞的靶向识别和特异性杀伤。实验示例:

4.CAR-T治疗研究:利用标识蛋白分别标记CAR-T细胞或肿瘤细胞, 观察CAR-T细胞在体内分布和扩增,评估对肿瘤细胞的识别和特异性杀伤效果。实验示例:

公海赌赌船官网jc710示踪细胞株特点

       1. 优质母细胞,具备STR验证数据

  2. 高信噪比

  3.体外高稳定性


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