小動物成像設(shè)備是用于在活體小動物（如小鼠、大鼠等）身上進行細胞和分子水平影像學(xué)研究的設(shè)備。這些設(shè)備能夠?qū)崟r、無創(chuàng)或微創(chuàng)地監(jiān)測小動物體內(nèi)的生物過程，為生物醫(yī)學(xué)研究提供了重要的工具。以下是一些常見的小動物成像設(shè)備及其特點：

一、可見光成像設(shè)備

生物發(fā)光成像

原理：利用熒光素酶基因標記細胞或DNA，熒光素酶與相應(yīng)底物發(fā)生生化反應(yīng)，產(chǎn)生生物體內(nèi)的光信號。

特點：自發(fā)熒光，無需激發(fā)光源，發(fā)光強度與標記細胞的數(shù)目呈線性相關(guān)。

應(yīng)用：用于監(jiān)測轉(zhuǎn)基因表達、基因治療、腫瘤生長等。

熒光成像

原理：采用熒光報告基因（如GFP、RFP）或熒光染料（包括熒光量子點）等新型納米標記材料進行標記，利用報告基因產(chǎn)生的生物發(fā)光或熒光染料產(chǎn)生的熒光形成體內(nèi)的生物光源。

特點：使用低能量、無輻射，對信號檢測靈敏度高，能實時監(jiān)測標記的活體生物體內(nèi)的細胞活動和基因行為。

應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于監(jiān)控轉(zhuǎn)基因的表達、基因治療、感染的進展、腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移、器官移植、毒理學(xué)、病毒感染和藥學(xué)研究中。

二、核素成像設(shè)備

小動物PET設(shè)備

原理：利用醫(yī)用回旋加速器發(fā)生的核反應(yīng)生產(chǎn)正電子放射性核素，通過有機合成、無機反應(yīng)或生化合成制備各種小動物PET正電子顯像劑或示蹤物質(zhì)。顯像劑引入體內(nèi)定位于靶器官，利用PET顯像儀采集信息顯示不同斷面圖并給出定量生理參數(shù)。

特點：具有優(yōu)異的特異性、敏感性和能定量示蹤標記物；所使用的放射性核素多為動物生理活動需要的元素，不影響其生物學(xué)功能；半衰期超短，適合于快速動態(tài)研究。

應(yīng)用：用于新型顯影劑開發(fā)、藥物尋找和開發(fā)、疾病生化過程研究等。

小動物SPECT設(shè)備

原理：使用長半衰期的放射性同位素進行顯像。

特點：與PET相比，靈敏度、分辨率、圖像質(zhì)量及定量準確性較差，但不需要回旋加速器，且放射線示蹤劑種類更多。

應(yīng)用：用于監(jiān)視生理功能、示蹤代謝過程和定量受體密度等。

三、核磁共振成像（MRI）設(shè)備

原理：依據(jù)所釋放的能量在物質(zhì)內(nèi)部不同結(jié)構(gòu)環(huán)境中不同的衰減，繪制出物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)圖像。

特點：無電離輻射性損害，高度的軟組織分辨能力，無需使用對比劑即可顯示血管結(jié)構(gòu)；具有微米級的高分辨率及低毒性；能同時獲得生理、分子和解剖學(xué)的信息。

應(yīng)用：小動物研究中，MRI是一個功能強大、多用途的成像系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于各種生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域。

四、超聲成像設(shè)備

原理：基于聲波在軟組織傳播而成像。

特點：無輻射、操作簡單、圖像直觀、價格便宜。

應(yīng)用：由于所達到組織深度的限制和成像質(zhì)量容易受到骨或軟組織中的空氣的影響而產(chǎn)生假象，超聲成像在小動物研究中的應(yīng)用主要集中在生理結(jié)構(gòu)易受外界影響的膀胱和血管。

五、計算機斷層攝影成像（CT）設(shè)備

原理：當(dāng)X射線透過樣本時，樣本的各個部位對X射線的吸收率不同，從而繪制出物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)圖像。

特點：小動物CT（微型CT）系統(tǒng)能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)小型嚙齒動物活體狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)成像，空間分辨率高。

應(yīng)用：主要應(yīng)用于骨研究（如骨小梁）、肺部組織、生物材料（如仿生材料生物支架的孔隙率、強度等）、疾病機制研究（如疾病狀態(tài)對骨骼發(fā)育、修復(fù)的影響）、新藥開發(fā)（如骨質(zhì)疏松癥及療效評價）等領(lǐng)域。

總結(jié)

小動物成像設(shè)備種類繁多，各有特點和應(yīng)用領(lǐng)域。在選擇設(shè)備時，需要根據(jù)具體的研究需求和實驗條件進行綜合考慮。