瑞孚迪 (Revvity）高通量小动物活体光学成像系统

高通量小动物活体光学成像系统-SpectrumBL

主要性能

·        超高灵敏度生物发光成像、化学发光成像和切伦科夫成像

·        高通量（10只小鼠）成像

·        高分辨率（达20微米）

·        3D生物发光断层重建成像

·        3D光学数据可与microCT/PET/SPECT/MRI融合

·        国际标准的NIST光学绝对校准

·        可升级到IVIS Spectrum从而具备卓越荧光成像能力

IVIS^® SpectrumBL 小动物活体光学成像系统同时具备高通量二维及三维断层水平的生物发光、化学发光和切伦科夫辐射成像功能。

SpectrumBL 可进行10 只小鼠同时成像，能够真正意义上对大批量小鼠进行高通量长时程成像研究。它所采用的独特光学成像技术有利于在活体动物内开展疾病发生发展，细胞动态变化以及基因表达模式的非侵入性长时程研究。

高通量生物发光成像

与其他IVIS成像系统一样，IVIS SpectrumBL提供最佳的生物发光灵敏度，能够一次进行10只小鼠的成像（图1）。SpectrumBL标配了10个小鼠麻醉面罩，对于长时程的研究可减少一半的成像时间，从而极大地提高药物研发工作进度。图1显示使用SpectrumBL，每年通过小动物活体成像得以分析和验证的化合物数量可增加120%。在早期临床前药物研发阶段，这些化合物经过活体水平的靶向或生物标记物的筛选验证后能极大提高后期临床阶段的研发效率。

图1.使用 SpectrumBL 同时进行 10 只小鼠活体成像。右侧图表显示 SpectrumBL 的高通量成像能力使得更多的药物可以进行活体测试。

业内公认最高灵敏度的生物发光成像

基于-90℃制冷的CCD相机、大尺寸高量子效率CCD芯片及大光圈镜头，IVIS SpectrumBL具备了无与伦比的超高生物发光检测灵敏度。可以实现对以萤火虫荧光素酶、海肾荧光素酶、细菌荧光素酶等多种荧光素酶为报告探针的发光信号进行快速准确的成像检测。这种超灵敏的检测能力，使研究者能够在活体动物水平观测到低至单细胞数量级别的信号，进而帮助研究者在活体水平监测到肿瘤的早期微转移并对肿瘤的发展进行长时程的活体跟踪研究。其它应用还包括传染病研究（图3），干细胞追踪以及毒理学研究。

图2. 在 4T1-luc2 肿瘤细胞皮下注射的活体裸鼠上可检测到单个细胞发出的信号 (A)，对 NCI-H460-luc2 肺癌细胞的生长情况进行活体监测 (B)，对左心室注射的 MDA-MB-231-luc2 肿瘤细胞在活体小鼠体内转移进行长期观测 (C)。

图3. 对尿路感染，肺炎和脑膜炎小鼠模型进行传染病进展示踪研究。

切伦科夫成像-优化的软件大大加速工作流程

Living Image^® 软件通过非常直观的数据采集、分析和数据组织操作流程使得IVIS技术得以迅速普及。SpectrumBL 还添加了一些新的功能，如适合切伦科夫成像的成像模块。软件可以引导用户对相机参数进行优化，从而提高检测动物体内的放射性核素所发出光信号时的信噪比。

Living Image 还支持动态对比增强（DyCETM）成像技术，能便捷地对放射性药物的活体生物学分布进行扫描，并通过光谱分离可以将放射性核素信号与其他光谱差异较大的发光信号区分开来。实验时，将放射性核素经尾静脉注入小动物体内，利用DyCE 成像模块获取多时间点的系列动态图像，通过专有的算法在数分钟内即可对放射性核素在体内主要脏器的分布进行呈现（图4）。DyCE 成像模块套装包含了多角度成像平台和专业软件，该软件拓展了Living Image 软件的功能，并适用于所有的IVIS 成像系统。

图4.向右侧腹携带 4T1-luc2 皮下肿瘤的小鼠尾静脉注射 315 μCi 18F-FDG。从注射后 55 秒开始进行动态成像，通过切伦科夫辐射成像观测 18F-FDG 在小鼠体内的分布。

高级3D 成像分析算法便于与MicroCT 成像进行数据融合

二维成像只能实现对光学信号的相对定位和定量，而三维成像是解决上述问题的唯一途径。IVIS SpectrumBL 利用专利的生物发光三维成像技术对动物体内的光学信号进行断层扫描，并通过先进的模型算法对成像结果进行三维重建。重建出的三维结果可利用软件进行分析，获得光学信号在体内的深度、发光体积、发光强度、细胞数量等三维定量信息，以及结合小鼠数字器官模型而显示的器官定位信息（图5）。

三维断层扫描和重建软件可以对肿瘤内部的细胞数量进行定量。三维生物发光信号的定量数据还可与Quantum FX microCT数据进行无缝融合（图6）。

图5. 生物发光三维成像显示 GL261-luc2 胶质瘤在颅内的精确定位。

图6. 小鼠通过心脏注射具有溶骨效应的 MDA-MB-231-luc-D3H2Ln 肿瘤细胞，该肿瘤细胞的三维生物发光成像与 Quantum FX 的结构成像数据可以进行完美融合。