分子成像的發(fā)展：       

       1999年，美國哈佛大學(xué)Weissleder等人提出了分子影像學(xué)（molecular imaging）的概念——應用影像學(xué)方法，對活體狀態(tài)下的生物過(guò)程進(jìn)行細胞和分子水平的定性和定量研究。傳統成像大多依賴(lài)于肉眼可見(jiàn)的身體、生理和代謝過(guò)程在疾病狀態(tài)下的變化，而不是了解疾病的特異性分子事件；分子成像則是利用特異性分子探針追蹤靶目標并成像。這種從非特異性成像到特異性成像的變化，為疾病生物學(xué)、疾病早期檢測、定性、評估和治療帶來(lái)了重大的影響。

       分子成像技術(shù)使活體動(dòng)物體內成像成為可能，它的出現，歸功于分子生物學(xué)和細胞生物學(xué)的發(fā)展、轉基因動(dòng)物模型的使用、新的成像藥物的運用、高特異性的探針、小動(dòng)物成像設備的發(fā)展等諸多因素。分子成像技術(shù)可用于——研究觀(guān)測特異性細胞、基因和分子的表達或互作過(guò)程，同時(shí)檢測多種分子事件，追蹤靶細胞，藥物和基因治療*化，從分子和細胞水平對藥物療效進(jìn)行成像，從分子病理水平評估疾病發(fā)展過(guò)程，對同一個(gè)動(dòng)物或病人進(jìn)行時(shí)間、環(huán)境、發(fā)展和治療影響跟蹤。

分子成像的特點(diǎn)：

        分子成像和傳統的體外成像或細胞培養相比有著(zhù)明顯優(yōu)點(diǎn)。首先，分子成像能夠反映細胞或基因表達的空間和時(shí)間分布，從而了解活體動(dòng)物體內的相關(guān)生物學(xué)過(guò)程、特異性基因功能和相互作用。第二，由于可以對同一個(gè)研究個(gè)體進(jìn)行長(cháng)時(shí)間反復跟蹤成像，既可以進(jìn)步數據的可比性，避免個(gè)體差異對試驗結果的可影響，又不需要殺死模式動(dòng)物，節省了大筆科研用度。第三，尤其在藥物開(kāi)發(fā)方面，分子成像更是具有劃時(shí)代的意義。根據統計結果，由于進(jìn)進(jìn)臨床研究的藥物中大部分由于安全題目而終止，導致了在臨床研究中大量的資金浪費，而分子成像技術(shù)的問(wèn)世，為解決這一困難提供了廣闊的空間，將使藥物在臨床前研究中通過(guò)利用分子成像的方法，獲得更具體的分子或基因述水平的數據，這是用傳統的方法無(wú)法了解的領(lǐng)域，所以分子成像將對新藥研究的模式帶來(lái)革命性變革。其次，在轉基因動(dòng)物、動(dòng)物基因打靶或制藥研究過(guò)程中，分子成像能對動(dòng)物的性狀進(jìn)行跟蹤檢測，對表型進(jìn)行直接觀(guān)測和（定量）分析。

分子成像的應用領(lǐng)域：

       癌癥與抗癌藥物研究 ，免疫學(xué)與干細胞研究，細胞凋零，病理機制及病毒研究，基因表達和蛋白質(zhì)之間相互作用，轉基因動(dòng)物模型構建，藥效評估，藥物甄選與預臨床檢驗，藥物配方與劑量管理，腫瘤學(xué)應用，生物光子學(xué)檢測，食品監督與環(huán)境監督等。

小動(dòng)物活體成像的基本原理：

光學(xué)原理：

      熒光發(fā)光是通過(guò)激發(fā)光激發(fā)熒光基團到達高能量狀態(tài)，而后產(chǎn)生發(fā)射光。同生物發(fā)光在動(dòng)物體內的穿透性相似，紅光的穿透性在小動(dòng)物體內比藍綠光的穿透性要好，隨著(zhù)發(fā)光信號在體內深度的增加，波長(cháng)越接近900nm的光線(xiàn)穿透能力越強，同時(shí)科消減背景噪音的干擾，近紅外熒光為觀(guān)測生理指標的*。在實(shí)驗條件允許的條件下，應盡量選擇發(fā)射波長(cháng)較長(cháng)的熒光蛋白或染料。

 標記原理：活體熒光成像技術(shù)主要有三種標記方法。

       1、熒光蛋白標記：熒光蛋白適用于標記細胞、病毒、基因等，通常使用的是GFP、EGFP、RFP等。

       2、熒光染料標記：熒光染料標記和體外標記方法相同，常用的有Cy3、Cy5、Cy5.5及Cy7等，可以標記抗體、多肽、小分子藥物等。

       3、量子點(diǎn)標記：量子點(diǎn)是一種能發(fā)射熒光的半導體納米微晶體，主要應用在活細胞實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)熒光觀(guān)察與成像。

注意事項：

        熒光發(fā)光需要激發(fā)光，但生物體內很多物質(zhì)在受到激發(fā)光激發(fā)后，也會(huì )發(fā)出熒光，產(chǎn)生的非特異性熒光會(huì )影響到檢測靈敏度。特別是當發(fā)光細胞深藏于組織內部，則需要較高能量的激發(fā)光源，也就會(huì )產(chǎn)生很強的背景噪音。生物發(fā)光作為體內報告源，不需要激發(fā)光的激發(fā)，它是以酶和底物的特異作用而發(fā)光，且動(dòng)物體自身不會(huì )發(fā)光，這樣生物發(fā)光就具有極低的背景。對于不同的研究，可根據兩者的特點(diǎn)以及實(shí)驗要求，選擇合適的方法。