想實時掌控裸鼠成瘤實驗中腫瘤生長情況？想知道自己打進小鼠體內的細胞定植位置？想知道藥物處理對體內腫瘤的影響？這些都可以通過活體成像熒光素酶-底物系統原理PerkinElemer/Revvity品牌來實現，讓你隨時掌控細胞位置和數量。讓細胞或者小動物體內目的部位表達追蹤器：熒光素酶。
熒光素(Luciferin)是一種在各種生物發光生物的細胞中發現的化學物質。當熒光素(Lucferin)在熒光素酶(Luciferase)和 ATP 的催化作用下被氧化時，就會產生光。由于反應依賴于 ATP，它使研究人員能夠確定能量或生命的存在。熒光酶(Luciferase)是生物體內催化英光素(ludfen)或者脂肪醛氧化發光的一類酶的總稱，熒光毒酶可以從細菌,黃火蟲,海星等提取出來。螢火蟲熒光素(fireflyluciferase)由于發射光譜的特性，其是一種特別好的體外成像報告系統熒光素酶是一類能催化底物產生生物發光的酶的統稱，不同來源的熒光素酶各有特點，可催化底物發出不同顏色的光。其中螢火蟲熒光素酶（Luciferase）靈敏度高，檢測線性范圍寬達7~8個數量級，成為常用的哺乳動物細胞報告基因。將熒光素酶報告質粒轉入細胞內，加入其底物熒光素孵育細胞，在ATP、O2和鎂離子存在情況下，熒光素酶氧化熒光素底物便可產生可見光反應。實現“目的部位發光，實時成像追蹤"。
圖2：熒光素酶和熒光素鉀鹽（貨號：122799）反應發光原理
成像特點
◎ 無輻照，對生物體幾乎無害。
◎ 生物發光，無需激發光源。
◎ 靈敏度高，幾百個細胞就能檢測。
◎ 穿透性好，3-4cm組織深度仍能檢測。
◎ 信噪比高，熒光信號強，抗干擾性好。
應用方向
腫瘤生長：裸鼠成瘤實驗中實時無侵入觀察腫瘤生長情況，無需剝瘤測量。
腫瘤藥物：檢測給藥對于腫瘤生長或是轉移的影響，熒光素底物3小時即可排除，對藥物實驗無干擾。
細胞定位：檢測外源細胞在動物體內的定位分布。
基因表達調控：目的基因或目的基因啟動子和熒光素酶基因融合，檢測藥物處理或是病程發展中基因表達的變化。
干細胞研究：監測干細胞的移植、存活和增殖；示蹤干細胞在體內的分布、遷移。
常見問題
Q1：與傳統技術相比，生物發光成像技術優勢體現在哪些方面？
與傳統技術相比，該技術對于腫瘤轉移的研究、基因治療、流行病學的發病學研究，干細胞示蹤，白血病的相關研究等方面，比傳統方法更靈敏，還可以通過一系列轉基因動物疾病模型，來快速直觀的進行相關疾病的發病機理和藥物篩選研究。
Q2：如何用熒光素酶基因標記干細胞？
可標記組成性表達的基因，做成轉基因小鼠，干細胞就被標記了，從該小鼠的骨髓取出造血干細胞，移植到另外一只小鼠的骨髓內，可以用該技術示蹤造血干細胞在體內的增殖和分化及遷徙到全身的過程。另外一種方法是用慢病毒標記干細胞。
Q3：在注射熒光素后多久進行檢測比較合適，發光能持續多久？
腹腔注射一般10-15min后熒光信號達到穩定期，20-30min后開始衰減，3h后熒光素排除，發光消失。
Q4：怎么將熒光素注入小鼠體內，注射方法之間的區別是什么？
熒光素可通過腹腔注射或尾部靜脈注射注入小鼠體內。約1 min可擴散到小鼠全身。大部分情況下使用熒光素濃度為150 mg/kg。對于20 g的小鼠約使用3 mg的熒光素即可。對于腹腔注射來講，擴散較慢，開始發光較慢，持續發光時間較長。對于熒光素的尾部靜脈注射，擴散快，開始發光快，但發光持續時間較短。
