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生物发光成像
Bioluminescence Imaging
在整体动物中对细胞和分子过程进行生物发光成像，为研究正常生理、监测疾病进展或理解治疗反应提供了重要的见解。而NanoLuc® 报告基因技术则为在整体动物模型中研究生物过程提供了新的工具。
什么是活细胞成像？
What is Live Cell Imaging?
活细胞成像是生命科学研究中使用的一种技术，用于在一段时间内实时观察活细胞。这使得研究人员能够观察到如细胞分裂、迁移和分化等动态的细胞过程。这与传统的固定细胞成像形成对比，后者只能捕捉到时间的一个瞬间。活细胞成像对于研究随时间变化的组织特别有用，比如癌变组织。
活细胞成像应用
⦁ 癌症研究
活细胞成像技术可以追踪肿瘤细胞的行为，包括生长、侵袭以及对治疗的反应。通过活细胞实时监测癌症特异性标记和通路。
活细胞成像技术使得观察活神经元及其更大神经网络中的神经活动成为可能，如突触功能和钙信号传导。这项技术允许研究在神经退行性疾病中起作用的神经元特异性基因和通路，且可以进行长时间的观察。
细胞增殖、复制和组织形成等发育过程非常适合通过活细胞成像来研究。理解这些过程需要观察基因表达和蛋白质定位的空间和时间模式。
微生物细胞可以被荧光或生物发光标记物标记，从而研究宿主-病原体相互作用、生物膜形成和微生物行为。这种方法特别适用于观察细菌和病毒感染，这对于开发有效的抗菌治疗至关重要。
活细胞成像技术可以直观地显示免疫过程，包括免疫细胞之间的相互作用、信号通路以及对病原体的免疫反应。它可以密切监控炎症反应，如感染引起的基因激活，以及诸如吞噬作用的过程。
活细胞成像的优缺点
| 活细胞成像的优势 | 活细胞成像的缺点 |
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荧光与生物发光活细胞成像比较
荧光和生物发光报告基因是活细胞成像中的重要工具，因为它们产生使实时成像成为可能的光信号。荧光报告基因，例如荧光蛋白和染料，可以实现细胞内特定分子的精确定位和监测。生物发光报告基因通过细胞内的酶促反应产生光，特别适合于长时间成像，因为其光毒性小且背景干扰少。下面进一步了解它们各自的优缺点：
| | 荧光报告基因 | 生物发光报告基因 |
| 优势 |
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| 缺点 |
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活细胞成像系统
Live Cell Imaging System
活细胞成像系统是专门的仪器，包含显微镜、环境控制装置和图像获取软件。这种组合使得细胞在长时间成像过程中能够保持活力。
| GloMax® Galaxy 生物发光成像仪将生物发光和荧光报告基因的优点与活细胞成像能力相结合。它旨在支持我们的 NanoLuc® 萤光素酶技术（如 NanoBRET、NanoBiT、HiBiT 和 Lumit）的成像，以可视化各种细胞过程：
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生物发光活细胞成像数据展示
1. 检测蛋白：小分子相互作用
| 使用 NanoBRET®NanoGlo® 检测系统检测蛋白质-小分子相互作用。NanoBRET®技术利用生物发光供体和荧光受体来可视化复杂的蛋白质-蛋白质相互作用，如靶标占据。表达 PRMT5–NanoLuc® 融合蛋白的 HCT116 细胞补充了荧光小分子示踪剂（右图）。在添加示踪剂之前，发光信号表明能量存在于供体蛋白上（下图左；每次曝光3分钟，连续拍摄15分钟）。荧光示踪剂的结合导致能量转移并产生荧光信号（下图右；每次曝光3分钟，连续拍摄60分钟）。视频是在 GloMax® Galaxy 生物发光成像仪上捕获的。 | |
2. 监测靶蛋白降解
NanoLuc® 萤光素酶报告基因非常适合用于生物发光成像研究。其极高的亮度意味着曝光时间可以缩短至仅几秒，而其他发光报告蛋白则需要几分钟。它的体积较小，也减少了对融合伙伴正常生物学或功能的干扰可能性。我们的 Nano-Glo® Extended LiveCell Substrates具有增强的信号稳定性，可以进行持续数小时至数天的延时动力学分析。 右图：随时间的靶向蛋白质降解。表达内源性 HiBiT 标记的 GSPT1 并稳定表达 LgBiT 的 HEK293 细胞接受了 CC-885 降解剂或 DMSO 对照处理。使用 Nano-Glo® Vivazine™ 活细胞底物进行检测，并通过 GloMax® Galaxy 生物发光成像仪在5小时内进行成像。
生物发光活细胞成像应用案例（客户分享）
Case Study for Bioluminescent Live Cell Imaging
Dr. Li-Fang Chu的实验室首次使用生物发光活细胞成像技术观察到了早期人类发育中振荡基因的确切时机。
