荧光成像与生物发光成像技术的优缺点对比

更新时间：2021-01-09

浏览次数：7085

上次，我们对比了荧光成像和生物发光的基本原理。那针对自己的课题，生物发光和荧光成像哪个好？什么情况下选择生物发光，什么情况下选择荧光成像？今天为大家解答关键问题：荧光成像和生物发光成像的优缺点是什么？

一、荧光成像技术优点

数据来源：使用FOBI整体荧光成像系统对荧光染料Cy5标记的药物进行观察

相比生物发光成像，荧光成像技术的优势主要表现在：

1 荧光蛋白及荧光染料标记能力更强

荧光标记分子种类繁多，包括荧光蛋白、荧光染料、量子点标记等，可以对基因、蛋白、抗体、化合药物等进行标记。应用范围极广，可以对样本进行多色标记，一个样本同时获得多种细胞或药物的分布。

2 信号强度高

3 实验成本低，成像过程简单

4从活体到离体均可成像

相比生物发光只能在活细胞内才会发光。荧光蛋白或荧光染料只需保持荧光基团稳定即可稳定发光，并可在活体或离体组织器官进行观察。在实验前期荧光材料制备阶段，可以直接在EP管中进行成像观察。

二、生物发光技术优点

数据来源：Yichi Su. et al. Nature Methods volume 17, 852–860 (2020)

相比荧光成像，生物发光成像的主要优势表现在：

1特异性强，无自发荧光

2高灵敏度

生物体内很多物质在激发光的照射下，也会发出荧光，这些非特异性荧光背景会影响检测灵敏度。荧光成像的灵敏度可在动物体内检测到约10⁴细胞，而生物发光具有在动物体内监测10²数量级细胞的灵敏度。

3检测深度更高

4定量性

由于荧光素酶基因是插入细胞染色体中稳定表达的，单位细胞的发光数量、发光条件相对稳定。即使标记细胞在动物体内有复杂的定位，亦可从动物体表的信号水平测量出发光细胞的相对数量。

总结

荧光成像和生物发光技术，互为补充，分别满足不同的研究领域。对于不同的研究，可根据两者的特性及实验要求选择。例如在肿瘤生长与转移、药物的分布与代谢、纳米颗粒的靶向性与代谢、植物基因的表达、生物相容性材料开发、新型标记技术的开发等多个研究中均可用到荧光成像技术