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活體成像技術（opticalinvivoimaging）目前主要采用生物發光（bioluminescence）與熒光（fluorescence）兩種技術，生物發光法是基于熒光素酶能催化底物（D-Luciferin或Coelenterazine）化學發光的原理，將體外能穩定表達熒光素酶的細胞株植入動物體內，與后期注射入體內的底物發生反應利用光學系統檢測光強度，間接反映出細胞數量的變化或細胞的定位。這項技術已被廣泛應用于多個領域，最常用的有腫瘤或疾病動物模型的建立，并可用于病毒學研究、siRNA研究、干細胞研究、蛋白質相互作用研究等。

原理：常見的熒光素酶有兩種，分別是螢火蟲熒光素酶（firefly luciferase，編碼基因是luc）和海腎熒光素酶（Renilla luciferase，編碼基因是Rluc），前者的底物是D-Luciferin，后者的底物是Coelenterazine。它們共同的作用原理是在ATP和熒光素酶的催化作用下，底物被氧化發光（不同底物光的顏色和波長不同），當底物過量時，產生的光量子數與熒光素酶的濃度呈正相關性。

應用：

1）體外化學發光分析（in vitro）；

2）活體成像實驗（in vivo）；

3）高靈敏度ATP分析；

4）活細胞、組織或生物體內luc標記基因和熒光素酶-融合基因體內/體外表達的成像分析；

5）廣泛用于報告基因分析，免疫分析和ATP熒光衛生監測分析；

步驟：

Protocol 1In Vitro Bioluminescent Assays /體外生物發光檢測

1）用33.3 mL蒸餾水溶解1.0 g D-熒光素，配制成100 mM的儲存液（200×，濃度30mg/ml）。混勻后立即使用或分裝后-20℃凍存。

2）用組織培養基1∶200稀釋儲存液，配置工作液(終濃度150μg/mL)。

3）去除培養細胞的培養基。

4）待圖像分析前，向細胞內添加1×熒光素工作液，然后進行圖像分析。

Protocol 2：In vivo analysis /活體成像分析

1）用無菌的PBS（w/o Mg2+、Ca2+）配制D-熒光素工作液(15mg/mL)，0.2 um濾膜過濾除菌。一旦使用，保持冰冷且避光。

2）注射量取決于注射方式，具體如下：

注射方式劑量靜脈注射（25-27 gauge針頭）按10 uL/g體重濃度，加入相應體積的15 mg/mL熒光素工作液 腹腔注射（25-27 gauge針頭）按10 uL/g體重濃度，加入相應體積的15 mg/mL熒光素工作液肌肉注射（27 gauge針頭）50 uL，濃度為1–2 mg/mL熒光素工作液鼻內注射（pipette）50 uL，濃度為3 mg/mL熒光素工作液3）注射入體內5-10分鐘后，進行成像分析。

溶解：0.25%濃度溶解于甲醇，形成近乎無色至淺黃色的清夜