研究目的
探索近红外荧光蛋白mKate2在BALB/c裸鼠中长期无创肿瘤成像的可行性与灵敏度，采用低功率光学成像系统进行研究。
研究成果
mKate2与fLuc的组合为体内长期、无创、实时监测肿瘤行为提供了有效策略——其中mKate2更适用于皮下成像，而fLuc则更适合腹部等弥散区域及肺脏等深部组织。
研究不足
自发荧光会产生背景噪声，限制动态范围和检测阈值。荧光穿透深度约6毫米。本研究未进行三维重建，重点采用二维成像以实现快速筛查。由于光穿透问题，mKate2在肺等深部组织中无法被检测到。
1：实验设计与方法选择：
研究搭建了低功率光学成像系统（LP-OIS）用于荧光和生物发光成像。将表达mKate2或fLuc-GFP的肿瘤细胞植入小鼠不同身体部位（皮下、腹腔、深部组织），并进行长期监测。组织病理学检测证实肿瘤存在。
2：样本选择与数据来源：
使用乳腺癌细胞系MDA-MB-435s（表达mKate2）和MDA-MB-231（表达fLuc-GFP）。将这些细胞植入BALB/c裸鼠体内。
3：实验设备与材料清单：
设备包括CCD相机（iKon-M 934，Andor）、镜头（LM35HC，Kowa）、滤光轮（FW102C-EC，Thorlabs）、卤钨灯（71LT250/71PT250A，北京七星）、光纤束（G5.7-2-4000-K，G5.7-4000，南京春辉）、气体麻醉系统（VIP 3000，Matrx）及多种试剂（如Invitrogen公司的DMEM、FBS、PBS）。
4：7-2-4000-K，G7-4000，南京春辉）、气体麻醉系统（VIP 3000，Matrx）及多种试剂（如Invitrogen公司的DMEM、FBS、PBS）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：细胞经转染并用G418筛选。将肿瘤细胞植入小鼠不同部位。使用LP-OIS进行成像，设置特定曝光时间（如mKate2为1秒，fLuc为30秒或300秒）。数据通过Andor SOLIS和ImageJ处理。
5：数据分析方法：
实时分析感染区域的强度和面积。使用Origin 8.0进行线性拟合和定量分析。通过设定1000计数以上的阈值排除自发荧光干扰。
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Filter wheel
FW102C-EC
Thorlabs
Holding and switching emission filters for different wavelengths.
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CCD camera
iKon-M 934
Andor
Detection module for fluorescence and bioluminescence imaging, providing high sensitivity and low noise.
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Lens
LM35HC
Kowa
Focusing and imaging the whole body of a mouse on the CCD detector.
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Tungsten-halogen lamp
71LT250/71PT250A
Beijing 7-Star
Excitation light source for fluorescence imaging, providing broad spectrum coverage.
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Optical fiber bundles
G5.7-2-4000-K, G5.7-4000
Nanjing Chunhui
Coupling and delivering excitation light to the imaging area.
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Gas anesthesia system
VIP 3000
Matrx
Narcotizing mice during imaging procedures.
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BrightLine filter
Semrock
Filtering excitation light into appropriate wavelengths for targeting probes.
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