活体动物成像系统是一种在生命科学研究中至关重要的影像设备，它能够在不损伤动物的前提下，对活体状态下的生物过程进行组织、细胞和分子水平的定性和定量研究。以下是对该系统的详细介绍：

一、系统概述

活体动物成像系统通常采用光学标记技术，使研究对象具有发光的性质，然后通过先进的成像技术及设备对光信号进行采集成像。这种系统能够提供高灵敏度和高分辨率的成像结果，同时具备数据采集、图像处理和定量分析功能。

二、发光原理及类型

活体动物成像主要依赖两种发光原理：生物发光和荧光发光。

1.生物发光：利用荧光素酶催化底物氧化反应，产生氧化荧光素、氧和光子，从而发出光信号。这种方法操作简单，反应灵敏，在肿瘤、分子互作及信号传导等研究中得到了广泛应用。

2.荧光发光：利用荧光染料或荧光蛋白等荧光标记物质，在特定波长光激发下发出特定波长的荧光信号。荧光成像具有费用低廉和操作简单等优点，但非特异性荧光产生的背景噪音可能使其信噪比低于生物发光。

三、系统组成及功能

活体动物成像系统通常由以下几个关键部分组成：

1.CCD镜头：选择适当的CCD镜头对于体内可见光成像至关重要，它负责捕捉由动物体内发出的光信号。

2.成像暗箱：屏蔽宇宙射线及一切光源，使暗箱内部保持完全黑暗，防止外界环境的光污染。

3.软件系统：负责仪器控制和图像分析，包括数据采集、图像处理和定量分析等功能。

四、应用领域

活体动物成像系统在多个领域具有广泛应用，包括但不限于：

1.肿瘤治疗：通过追踪肿瘤的生长和转移过程，评估治疗效果。

2.感染性疾病治疗：观察病原体在体内的分布和动态变化。

3.免疫学研究：研究免疫细胞的迁移、分化和功能。

4.细胞追踪：标记并追踪特定细胞在体内的运动和变化。

5.药物研发：评估药物在动物体内的分布、代谢和疗效。

五、注意事项

在使用活体动物成像系统时，需要注意以下几点：

1.实验动物准备：成像前需完成剃毛，以降低毛发光吸收和光散射，尽可能消除来自毛发的背景荧光。

2.环境条件：仪器工作时须保证室内温度≤26℃（超过26℃会增加成像系统的损耗），且室内相对湿度须小于60%，室内不得有明显扬尘。

3.仪器使用与维护：仪器使用完毕后，如果停用时间大于2个小时，须将软件退出关闭。当日使用完成后须关闭电脑，但主机无需断电。

六、发展趋势

随着技术的不断进步，活体动物成像系统正朝着更高分辨率、更深穿透性、更低背景噪音和更广泛应用领域的方向发展。例如，近红外荧光成像技术因其更高的信噪比和更深的穿透性而受到越来越多的关注。

总结

活体动物成像系统作为一种先进的生命科学研究工具，在推动我们对生命科学的理解和疾病诊断、药物研发等方面发挥着重要作用。未来，随着技术的不断发展和完善，该系统有望在更多领域展现出其巨大的潜力和价值。