活體成像是指生物體處于活體狀態(tài)下，在細(xì)胞和分子水平上應(yīng)用多種成像方式對某種生物行為進(jìn)行定性或者定量分析研究的方法。與傳統(tǒng)的體外成像或切片相比，其有許多優(yōu)勢：
1. 可用同一實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行多次處理得到一系列結(jié)果，從而排除個(gè)體間的差異；
2. 能夠在正常生理狀態(tài)下檢測活體內(nèi)生物學(xué)活動，可真實(shí)模擬生理病理狀態(tài)；
3. 可動態(tài)觀察處理結(jié)果，不需要處死實(shí)驗(yàn)對象。
活體動物體內(nèi)光學(xué)成像主要采用生物發(fā)光（bioluminescence）與熒光（fluorescence）兩種技術(shù)。通過兩種不同的標(biāo)記方式，結(jié)合更高量子效率CCD來監(jiān)測被標(biāo)記動物體內(nèi)分子及細(xì)胞等的發(fā)展進(jìn)程。
生物發(fā)光是用熒光素酶基因（Luciferase）標(biāo)記細(xì)胞或DNA， 熒光技術(shù)則采用熒光報(bào)告基團(tuán)（GFP、RFP），或Cyt及Dyes等熒光染料進(jìn)行標(biāo)記。生物發(fā)光是自發(fā)光，而熒光發(fā)光成像只需要特定波長的光源照射便能釋放出光子，無需其他因子。 那這兩種方法各有什么優(yōu)缺點(diǎn)呢？
以移植性小鼠腫瘤模型活體成像為例，一個(gè)完整的成像過程包括：
——構(gòu)建報(bào)告基因
——細(xì)胞轉(zhuǎn)染
——篩選
——建立穩(wěn)定表達(dá)的細(xì)胞
——動物模型建立
——活體成像
細(xì)胞轉(zhuǎn)染方法包括DEAE-葡聚糖法，磷酸鈣法，陽離子脂質(zhì)體法，陽離子聚合物法，病毒介導(dǎo)法，Biolistic顆粒傳遞法（基因槍粒子轟擊法），顯微注射法， 電穿孔法等。
動物模型制作可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要通過尾靜脈注射、皮下移植、原位移植等方法接種已標(biāo)記的細(xì)胞或組織。在建模時(shí)應(yīng)認(rèn)真考慮實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮瓦x擇熒光標(biāo)記，如標(biāo)記熒光波長短，則穿透效率不高，建模時(shí)不宜接種深部臟器和觀察體內(nèi)轉(zhuǎn)移，但可以觀察皮下瘤和解剖后臟器直接成像。深部臟器和體內(nèi)轉(zhuǎn)移的觀察大多選用熒光素酶標(biāo)記。
活體的成像過程。小鼠經(jīng)過常規(guī)麻醉（氣麻、針麻皆可）后放入成像暗箱平臺，可選擇帶有溫控臺的暗箱，以維持小動物正常體溫及代謝活動。在小動物麻醉的情況下，獲得一張明場一張暗場的圖片，最后兩圖像疊加后可以直觀的顯示動物體內(nèi)特異光子的部位和強(qiáng)度。值得注意的是熒光成像應(yīng)選擇合適的激發(fā)和發(fā)射濾片。
實(shí)驗(yàn)影響因素：
如預(yù)實(shí)驗(yàn)時(shí)拍攝出圖片非特異性雜點(diǎn)多，需降低曝光時(shí)間;反之， 如信號過弱可適當(dāng)延長曝光時(shí)間。但曝光時(shí)間的延長，不僅增加了目的信號，對于背景噪音也存在一個(gè)放大效應(yīng)。
同一批實(shí)驗(yàn)應(yīng)保持一致的曝光時(shí)間， 同時(shí)還應(yīng)保持標(biāo)本相對位置和形態(tài)的一致， 從而減少實(shí)驗(yàn)誤差。
進(jìn)行熒光成像時(shí)，實(shí)驗(yàn)者可選擇背景熒光低不容易反光的黑紙放在動物標(biāo)本身下，減少金屬載物臺的反射干擾。
動物體內(nèi)很多物質(zhì)在受到激發(fā)光激發(fā)后，會發(fā)出熒光，影響結(jié)果。背景熒光主要是來源于皮毛和血液的自發(fā)熒光，皮毛中的黑色素是皮毛中主要的自發(fā)熒光源，其發(fā)光光線波長峰值在500～520nm左右，在利用綠色熒光作為成像對象時(shí)，影響嚴(yán)重，產(chǎn)生的非特異性熒光會影響到檢測靈敏度和特異性。動物尿液或其他雜質(zhì)如沒有及時(shí)清除，成像中也會出現(xiàn)非特異性信號。
法國VilberNEWTON 7.0 小動物活體成像系統(tǒng)采用深度制冷CCD相機(jī)，-67℃低溫，有效降低了背景噪點(diǎn)，暗電流僅有0.0002e/p/s；采用超大口徑定焦鏡頭，提高了單位時(shí)間內(nèi)的檢測靈敏度?？砷L達(dá)2h以上的曝光，尤其適用于信號極其微弱的生物發(fā)光成像。
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