读懂这篇，你才算入门活体成像：瑞孚迪「宝藏探针」全揭秘

活体成像技术的核心优势在于其能够以无创或微创的方式，在活体动物体内实时、动态地观测疾病的发展进程、药物的分布、代谢及治疗效果，从而将传统的“终点式”离体分析转变为贯穿整个实验周期的“过程式”研究，极大地提高了数据的连贯性和真实性。

与CT、MRI等其他活体成像技术主要揭示解剖结构变化不同，体内荧光探针成像的核心优势在于其能够从分子和细胞功能层面，将体内特定的生物活动（如酶活性、特定炎症相关分子、心血管疾病相关的特定酶或细胞过程、干细胞分布等）转化为可探测的荧光信号。
瑞孚迪（revvity）基于业内“金标准”的小动物活体成像系统，通过深耕客户应用场景，开发出性能优异、种类丰富的荧光探针。瑞孚迪荧光探针的荧光信号波长通常在近红外区间（680 nm和750 nm）,近红外荧光探针通过解决活体成像中穿透深度和信噪比这两大核心瓶颈，使科研人员得以在活体动物体内实时、清晰地观测生理病理过程。

具体来说，其优势主要体现在以下三个方面：

更深的组织穿透力

生物组织中的主要成分（如血红蛋白、水和脂质）对可见光（400-600 nm）有很强的吸收和散射作用，导致信号迅速衰减。而近红外光处于“组织光学窗口”内，吸收和散射显著降低，从而能够穿透更深层的组织（通常可达数厘米），实现对深层器官或肿瘤的高信噪比成像。

更低的自发荧光背景

生物体内的许多分子（如胶原蛋白、弹性蛋白）在受到短波长光激发时，会产生较强的自发荧光，形成高背景噪声，淹没特异的探针信号。近红外激发光能极大地避免激发这种组织自发荧光，从而在极低的背景噪声下，凸显出目标探针的信号，获得对比度更高、更清晰的图像。

更适合活体动态监测

由于近红外光对组织的穿透力强且背景干扰小，研究人员可以非侵入性地对同一只实验动物进行长期、重复的成像。这不仅能够获取疾病发展或药物分布的动态连续数据，提高数据的质量和可比性，还大幅减少了实验所需的动物数量，更加符合动物伦理的3R原则。

接下来，让我们一同深入了解瑞孚迪代表性探针原理与应用：

可激活类荧光探针

酶激活类探针本身处于光沉默状态，一旦被注入疾病模型体内，便会被疾病发展过程中特异性表达的蛋白酶识别剪切而激活，并在外界光源激发下产生发光现象。此类试剂能够监测疾病发展过程中特异性分子事件的发生，具备极高的信噪比。其中FAST 系列试剂基于新型小分子物质的结构设计，可提供更高的特异性及更快的激活性能，能够满足疾病早期快速成像的需求。

靶向类荧光探针

靶向类荧光探针是通过特异性组分对特定生物标志物进行特异性识别和靶向。 此类试剂通过高度的靶向特异性，对疾标识物进行特异性观测和分析。

血管及生理类荧光探针

血管及生理试剂是一类可短时间或长时间稳定存留于血管中的高亮度荧光分子，能够反映不同时期血管相关的生理及病理变化，如血管分布、血管渗透性及血管新生等。

荧光染料

荧光染料用于标记抗体、小分子、蛋白质或肽，专为实现新型超亮荧光成像而设计。具有优异的亮度、水解稳定性和光稳定性，以及选择与生物组织最小相互作用且不会损失特异性的染料，并已针对体内或体外成像进行了优化。

可用作 NHS 酯或马来酰亚胺活性染料，用于与含有游离胺 (-NH3) 或游离硫醇 (-SH) 的分子结合。将最佳的 1 至 3 种染料结合到目标蛋白质上，或选择自猝灭染料来制作定制化荧光探针。

细胞标记荧光染料

使用IVISense 细胞标记荧光染料标记和示踪哺乳动物细胞，包括干细胞、T 细胞、巨噬细胞等。 IVISense 680 NIR 荧光亲脂标记染料可嵌入原代细胞和细胞系的质膜中，且不会影响染色后的细胞活力，具有高稳定性，可提供卓越的亮度和均匀的标记，非常适合在炎症、免疫学和干细胞研究等许多应用中进行体外细胞检测和体内细胞示踪。 IVISense 750 DiR是一种亲脂性近红外 (NIR) 荧光花青染料，用于细胞质膜染色。

您可通过如下指南，根据不同应用选择合适的荧光探针：

应用案例

角叉菜胶致急性足部水肿影像学观察

成像由角叉菜胶（carrageenan, CG）注射诱发急性中性粒细胞驱动的足肿胀。体层摄影和平面图像显示IVISense Edema 680、IVISense Vascular 680、IVISense Vascular NP 680三种不同血管荧光探针的荧光模式，这些血管荧光探针在引起炎症性水肿的右足积累。IVISense Edema 680在CG注射后2小时（t=2h）注射，而IVISense Vascular 680、IVISense Vascular NP 680在3小时（t=3h）注射，在足肿胀反应峰值(3小时)时成像，三种探针在注射CG的足部都显示出信号增强。 IVISense Edema 680在组织中快速代谢，使其成为急性水肿的理想成像探针。IVISense Vascular 680、IVISense Vascular NP 680在24小时都显著表现出炎症。