活體動物體內光學成像(Optical in vivo Imaging)主要采用生物發光（bioluminescence）與熒光（fluorescence）兩種技術。生物發光是用熒光素酶(Luciferase)基因標記細胞或DNA，而熒光技術則采用熒光報告基團（GFP、RFP, Cyt及dyes等）進行標記。利用一套非常靈敏的光學檢測儀器，讓研究人員能夠直接監控活體生物體內的細胞活動和基因行為。通過這個系統，可以觀測活體動物體內腫瘤的生長及轉移、感染性疾病發展過程、特定基因的表達等生物學過程。傳統的動物實驗方法需要在不同的時間點宰殺實驗動物以獲得數據, 得到多個時間點的實驗結果。相比之下，可見光體內成像通過對同一組實驗對象在不同時間點進行記錄，跟蹤同一觀察目標（標記細胞及基因）的移動及變化，所得的數據更加真實可信。另外, 這一技術對腫瘤微小轉移灶的檢測靈敏度極高，不涉及放射性物質和方法, 非常安全。 因其操作極其簡單、所得結果直觀、靈敏度高等特點, 在剛剛發展起來的幾年時間內，已廣泛應用于生命科學、醫學研究及藥物開發等方面。
一、 技術原理
1. 標記原理
哺乳動物生物發光，是將Fluc基因整合到細胞染色體DNA上以表達熒光素酶，當外源（腹腔或靜脈注射）給予其底物熒光素(luciferin)，即可在幾分鐘內產生發光現象。這種酶在ATP及氧氣的存在條件下，催化熒光素的氧化反應才可以發光，因此只有在活細胞內才會產生發光現象，并且光的強度與標記細胞的數目線性相關。對于細菌，lux操縱子由編碼熒光素酶的基因和編碼熒光素酶底物合成酶的基因組成，帶有這種操縱子的細菌會持續發光，不需要外源性底物。
基因、細胞和活體動物都可被熒光素酶基因標記。標記細胞的方法基本上是通過分子生物學克隆技術, 將熒光素酶的基因插到預期觀察的細胞的染色體內，通過單克隆細胞技術的篩選, 培養出能穩定表達熒光素酶的細胞株。目前, 常用的細胞株基本上都已標記好, 市場上已有銷售。 將標記好的細胞注入小鼠體內后, 觀測前需要注射熒光素酶的底物—熒光素，為約280道爾頓的小分子。熒光素脂溶性非常好, 很容易透過血腦屏障。注射一次熒光素能保持小鼠體內熒光素酶標記的細胞發光30-45分鐘。每次熒光素酶催化反應只產生一個光子，這是肉眼無法觀察到的，精諾真公司（Xenogen Corp.）生產的IVIS成像系統，應用一個高度靈敏的制冷CCD相機及特別設計的成像暗箱和成像軟件，可觀測并記錄到這些光子。
2. 光學原理
光在哺乳動物組織內傳播時會被散射和吸收，光子遇到細胞膜和細胞質時會發生折射現象，而且不同類型的細胞和組織吸收光子的特性并不一樣。在偏紅光區域, 大量的光可以穿過組織和皮膚而被檢測到。利用精諾真公司的IVIS系統最少可以看到皮下的500個細胞，當然，由于發光源在老鼠體內深度的不同可看到的最少細胞數是不同的。在相同的深度情況下, 檢測到的發光強度和細胞的數量具有非常好的線性關系。可見光體內成像技術的基本原理在于光可以穿透實驗動物的組織并且可由儀器量化檢測到的光強度，同時反映出細胞的數量。
3. 實驗過程
通過分子生物學克隆技術, 應用單克隆細胞技術的篩選，將熒光素酶的基因穩定整合到預期觀察的細胞的染色體內，培養出能穩定表達熒光素酶蛋白的細胞株。
典型的成像過程是：小鼠經過麻醉系統被麻醉后放入成像暗箱平臺，軟件控制平臺的升降到一個合適的視野，自動開啟照明燈拍攝第一次背景圖。下一步，自動關閉照明燈, 在沒有外界光源的條件下拍攝由小鼠體內發出的光，即為生物發光成像。 與第一次的背景圖疊加后可以清楚的顯示動物體內光源的位置，完成成像操作。之后，軟件完成圖像分析過程。使用者可以方便的選取感興趣的區域進行測量和數據處理及保存工作。當選定需要測量的區域后，軟件可以計算出此區域發出的光子數，獲得實驗數據。軟件的數據處理和保存功能非常強大，可以加快實驗速度，方便大批量的實驗。
4．熒光成像功能
精諾真活體動物成像系統IVIS200具有內置熒光成像功能。 熒光發光是通過激發光激發熒光基團到達高能量狀態，而后產生發射光。常用的有綠色熒光蛋白(GFP)、紅色熒光蛋白DsRed 及其它熒光報告基團，標記方法與體外熒光成像相似。熒光成像具有費用低廉和操作簡單等優點。 同生物發光在動物體內的穿透性相似，紅光的穿透性在體內比藍綠光的穿透性要好得多，近紅外熒光為觀測生理指標的最佳選擇。
Xenogen的IVIS系統可檢測波長范圍400–950nm的熒光，通過六塊不同的激發光濾鏡獲得所需的特定激發光波長。光線通過第二塊藍色漂移背景光濾鏡（blue-shifted background filters），使得初始的激發光產生輕微的藍色漂移。以不同波長的激發光，在不激發熒光報告基團時激發組織的自發熒光，從而將靶信號與背景光區分開，消除自發熒光。
雖然熒光信號遠遠強于生物發光，但非特異性熒光產生的背景噪音使其信噪比遠遠低于生物發光。雖然許多公司采用不同的技術分離背景光，但是受到熒光特性的限制，很難完全消除背景噪音。這些背景噪音造成熒光成像的靈敏度較低。目前大部分高水平的文章還是應用生物發光的方法來研究活體動物體內成像。 但是，熒光成像有其方便，便宜，直觀，標記靶點多樣和易于被大多數研究人員接受的優點，在一些植物分子生物學研究和觀察小分子體內代謝方面也得到應用。對于不同的研究，可根據兩者的特點以及實驗要求，選擇合適的方法。最近許多文獻報道的實驗中，利用綠色熒光蛋白和熒光素酶對細胞或動物進行雙重標記，用成熟的熒光成像技術進行體外檢測，進行分子生物學和細胞生物學研究；然后利用生物發光技術進行動物體內檢測， 進行活體動物體內研究。
二、 技術應用
通過活體動物體內成像系統，可以觀測到疾病或癌癥的發展進程以及藥物治療所產生的反應，并可用于病毒學研究、構建轉基因動物模型、siRNA研究、干細胞研究、蛋白質相互作用研究以及細胞體外檢測等領域。具體應用如下：
1. 標記細胞
（1） 癌癥與抗癌藥物研究
直接快速地測量各種癌癥模型中腫瘤的生長和轉移，并可對癌癥治療中癌細胞的變化進行實時觀測和評估。活體生物發光成像能夠無創傷地定量檢測小鼠整體的原位瘤、轉移瘤及自發瘤。精諾真生物成像技術提高了檢測的靈敏度，即使微小的轉移灶也能被檢測到（可以檢測到體內102個細胞的微轉移）。目前已商品化的腫瘤細胞株包括：前列腺癌,黑色素瘤，乳腺癌，肺癌，子宮頸癌和結腸癌等 BiowareTM細胞系模型。
以下是美國科學院院士John Massague(美國斯隆-凱特琳癌癥紀念醫院/霍華德.休斯醫學研究所)應用本技術進行乳腺癌肺轉移相關基因研究的文獻：
Genes that mediate breast cancer metastasis to lung
NATURE, July 2005, Vol 436
（2） 免疫學與干細胞研究
將熒光素酶標記的造血干細胞移植入脾及骨髓，可用于實時觀測活體動物體內干細胞造血過程的早期事件及動力學變化。有研究表明，應用帶有生物發光標記基因的小鼠淋巴細胞，檢測放射及化學藥物治療的效果，尋找在腫瘤骨髓轉移及抗腫瘤免疫治療中復雜的細胞機制。應用可見光活體成像原理標記細胞，建立動物模型，可有效的針對同一組動物進行連續的觀察，節約動物樣品數，同時能更快捷地得到免疫系統中病原的轉移途徑及抗性蛋白表達的改變。
（3） 細胞凋亡
當熒光素酶與抑制多肽以融合蛋白形式在哺乳動物細胞中表達，產生的融合蛋白無熒光素酶活性，細胞不能發光，而當細胞發生凋亡時，活化的caspase-3在特異識別位點切割去掉抑制蛋白，恢復熒光素酶活性，產生發光現象，由此可用于觀察活體動物體內的細胞凋亡相關事件。
2. 標記病毒
（1） 病毒侵染
以熒光素酶基因標記的HSV-1病毒為例，可觀察到HSV-1病毒對肝臟、肺、脾及淋巴結的侵和病毒從血液系統進入神經系統的過程。多種病毒，腺病毒，腺相關病毒，慢病毒，乙肝病毒等，已被熒光素酶標記，用于觀察病毒對機體的侵染過程。
（2） 基因治療
基因治療包括在體內將一個或多個感興趣的基因及其產物安全而有效的傳遞到靶細胞。可應用熒光素酶基因作為報告基因用于載體的構建，觀察目的基因是否能夠在試驗動物體內持續高效和組織特異性表達。這種非侵入方式具有容易準備、低毒性及輕微免疫反應的優點。熒光素酶基因也可以插入脂質體包裹的DNA分子中, 用來觀察脂質體為載體的DNA運輸和基因治療情況。
以下為運用該技術進行Herpesvirus saimiri病毒作為肝臟疾病基因治療載體的可行性研究的文獻：
Herpesvirus saimiri-based vector biodistribution using noninvasive optical imaging
Gene Therapy (2005) 12, 1465–1476
3. 標記細菌
（1） 細菌侵染研究
可以用標記好的革蘭氏陽性和陰性細菌侵染活體動物, 觀測其在動物體內的繁殖部位、數量變化及對外界因素的反應。
（2） 抗生素藥物
利用標記好的細菌在動物體內對藥物的反應，醫藥公司和研究機構可用這種成像技術進行藥物篩選和臨床前動物實驗研究。近年來，國際上大型制藥公司紛紛將精諾真技術在動物體內的實驗結果作為ＦDA(美國食品和藥品檢驗局)藥物申報材料中非常重要的臨床前動物實驗部分。
4. 基因表達和蛋白質相互作用
（1） 組織特異性基因表達
熒光素酶(luciferase)是一類生物發光酶，其中的renilla熒光素酶和firefly熒光素酶分別識別不同的底物, 一種細胞可被這兩種熒光素酶標記: renilla 熒光素酶基因由一組成性穩定表達的啟動子驅動, 作為內參，反應細胞數量的變化; firefly熒光素酶基因由要研究的組織特異性啟動子驅動。這樣firefly熒光素酶發光信號的變化，在消除細胞數量變化的影響后就可反應特定的啟動子在動物體內的表達活性。
（2） 蛋白質相互作用
觀察細胞中或活體動物體內兩種蛋白質的相互作用，是將熒光素酶基因分成兩段，分別連接所研究的兩種蛋白之一的編碼DNA，然后導入細胞或動物體內表達為融合蛋白。當兩種蛋白有強相互作用時，表達的熒光素酶兩部分相互靠近形成有活性的熒光素酶，在有底物存在時出現生物發光，反映出所研究的兩種蛋白存在相互作用。應用此原理亦可用于研究細胞信號傳導途徑。
（3） 阻斷RNA
通過對比生物發光的變化，驗證在成年小鼠體內，注射雙鏈siRNA可以特異地阻遏基因表達。
5. 轉基因動物模型
（1） 基因表達
為研究目的基因是在何時、何種刺激下表達，將熒光素酶基因插入目的基因啟動子的下游，并穩定整合于實驗動物染色體中，形成轉基因動物模型。利用其表達產生的熒光素酶與底物作用產生生物發光，反應目的基因的表達情況，從而實現對目的基因的研究。可用于研究動物發育過程中特定基因的時空表達情況，觀察藥物誘導特定基因表達，以及其它生物學事件引起的相應基因表達或關閉。
（2） 各種疾病模型
研究者根據研究目的，將靶基因、靶細胞、病毒及細菌進行熒光素酶標記，同時轉入動物體內形成所需的疾病模型，包括腫瘤、免疫系統疾病、感染疾病等等。可提供靶基因在體內的實時表達和對候選藥物的準確反應，還可以用來評估候選藥物和其它化合物的毒性。為藥物在疾病中的作用機制及效用提供研究方法。
問答
小分子藥物的標記用熒光與PET，哪一個更好？
小分子可以用熒光，也可以用放射性同位素標記進行相關的實驗。但是由于熒光機團的大小與小分子藥物差不多，用之標記小分子后，會影響小分子藥物的特性，尤其是吸收、代謝方面。所以熒光標記小分子只是在不具備PET的使用條件后的一個替代方法，并不是最合適的方法。國外一般都是用PET標記小分子藥物進行相關的研究。
為什么小動物CT不適合做腫瘤學研究？生物發光成像和小動物CT比較，有什么優勢？
小動物CT適合做結構成像，對所觀察標的的密度變化的敏感性很好，但是對于腫瘤細胞的活躍程度不敏感，如2005年1月JCI的一篇關于乳腺癌骨轉移的文章里，詳細比較了小動物CT與生物發光成像在觀察骨轉移方面靈敏度的不同。小動物CT要在接種16天以后，發生骨壞死，有溶骨現象，才能夠觀察到骨轉移的存在，而生物發光成像在接種后第一天就觀察到了骨轉移現象。
體內可見光技術的發展過程是怎樣的？
研究人員在1995年對此技術開始研究，技術在1999年才開始成熟，精諾真的商業產品在2000年出現在市場上。但大量的研究工作是在最近兩年才開始的。技術開始流行起來，多數的文章也是在最近兩年發表的。國內已經有四家單位購買了該系統進行相關的研究，有很多的科研工作者對這項技術產生了濃厚的興趣，越來越多的人開始計劃用該技術進行腫瘤學、流行病學、藥物研究等。
相對于傳統技術，生物發光成像技術的優勢研究領域在哪里？沒有優勢的領域在哪里？
該技術是一項在某些領域有很大不可替代優勢的技術，但是并不是萬能的技術。因此，與傳統技術相比，有它特別適合的領域，也有它不適合的領域。腫瘤轉移研究，基因治療，流行病學的發病學研究，干細胞示蹤，白血病的相關研究等是該技術非常有優勢的領域。在藥物開發方面，用該技術進行腫瘤的藥效研究，比傳統方法更靈敏，還可以通過一系列轉基因疾病動物模型，來快速直觀的進行相關疾病的發病機理和藥物篩選研究。
細胞凋亡的研究
PNAS(美國科學院院報)上發表的一篇文章介紹，可利用精諾真體內可見光成像技術直接觀察活體動物體內的細胞凋亡。具體方法是：用分子生物學方法在熒光酶的兩端連接上抑制其發光的蛋白(如雌激素)，但在其連接處加上CASPASE(細胞凋亡時特異表達的一種酶)的酶切點。細胞發生凋亡時，表達CASPASE，切開抑制熒光酶發光的蛋白，使熒光酶開始發光。
蛋白質與蛋白質的關系，如何研究？
PNAS(美國科學院院報)上發表的一篇文章介紹，可利用精諾真體內可見光成像技術研究活體動物體內蛋白與蛋白的相互作用。具體方法是：將分開時都不單獨發光的熒光酶的C端和N端分別連接在兩個不同的蛋白質上，若是這兩個蛋白質之間有相互作用,，熒光酶的C端和N端就會被帶到一起, 產生發光現象.。詳細內容見文章。
成體小鼠可以看到體內發光嗎？
可以。成體老鼠和裸鼠，幼鼠及胚胎的區別只在與對可見光的穿透性不同，我們的技術可以看到成體正常老鼠的體內發光。這正是這項技術的價值所在。
熒光檢測與生物發光檢測的優勢與劣勢比較如何？
熒光發光需要激發光使得熒光基團達到較高的能量水平，然后發射出較長波長的發射光。兩種常見的熒光蛋白：綠色熒光蛋白（green fluorescent protein）和紅色熒光蛋白或DsRed，這些蛋白熒光局限于可見光400-650nm范圍。但生物體內很多物質在受到激發光激發后，也會發出熒光，產生的非特異性熒光會影響到檢測靈敏度。特別是當發光細胞深藏于組織內部，則需要較高能量的激發光源，也就會產生很強的背景噪音。生物發光成像相對于熒光成像，其靈敏度高。作為體內報告源，生物發光較之熒光的優點之一為不需要激發光的激發, 它是以酶和底物的特異作用而發光, 且動物體自身不會發光，這樣生物發光就具有極低的背景。雖然熒光信號遠遠強于生物發光，但極低的自發光水平使得生物發光的信噪比遠高于熒光。另外, 生物發光信號可以方便計量，即便標記細胞在動物體內有復雜的定位，亦可從動物體表的信號水平直接得出發光細胞的數量。而對于熒光，信號水平取決于發光細胞的數量及激發光的強度，光線穿過的組織對其有強烈的吸收，這使得熒光強度很難計量。由于熒光素酶在表達后快速合成并具有較短的壽命，而成為環境條件快速變化（如感染疾病）的反應探針。可根據兩者所具有的特點以及實驗要求如組織的光學條件（報告源的深度、體積及組織吸光度等），選擇所適合的發光探針。
有幾種常用的熒光素酶？特性如何？
有兩種常用的熒光素酶，luciferase 和 renilla的熒光素酶，二者的底物不一樣，前者的底物是luciferin，后者的底物是coelentarizine 。二者的發光顏色不一樣，前者所發的光波長在540-600nm，后者所發的光波長在460-540nm左右。前者所發的光更容易透過組織。后者在體內的代謝比前者快，但由于coelentarizine的原因，會有一些非特異性發光。所以，通常使用前者用作報告基因。
熒光素酶的發光特性如何？
熒光素腹腔注射老鼠后約一分鐘后表達熒光素酶的細胞開始發光，十分鐘后強度達到最高。在最高點持續約法20-30 分鐘后開始衰落，約三小時后熒光素排除，發光全部消失。所以，最好的檢測時間是在注射后15到25分鐘之間。
熒光素酶的發光是否需要激發光？
熒光素酶的發光是生物發光，不需要激發光，但需要底物熒光素(LUCIFERIN)。熒光素是一種水溶性和脂溶性都非常好的小分子，很容易穿透細胞膜和血腦屏障。
如何保證熒光素酶(Luciferase)的穩定性？
熒光素酶基因是插到細胞染色體內的，當細胞分裂、轉移、分化時, 熒光酶也會得到持續穩定的表達。熒光素酶的半衰期約三個小時, 所以只有活細胞才能夠持續表達熒光素酶。
標記的腫瘤接種以后，會發生luciferase的丟失嗎？
從理論上會，但是還沒有正式的報道。丟失的量，非常小，可以忽略不記，不會影響實驗結果。當腫瘤傳很多代長很大時，已經有很多細胞死亡，不具有觀察的意義。
如何定量分析？
采取絕對光子數的計算方法，記錄單位時間內、單位面積、單位角度接受到的光子數。這樣，不同時間、不同儀器的測量結果可以進行比較，具有絕對的定量意義。每一個新標記的細胞株都要進行全面的定量分析才能用于定量實驗，其中包括在體外和體內固定位置細胞發光的標準曲線。提供的每一種熒光酶標記的細胞株都做過精確全面的分析。我們也為客戶免費提供這些分析的方法。
儀器的解析度如何？分辨率如何？
儀器的最高解析度在0.1毫米左右。最新的儀器IVIS 200的最高解析度可達到60um, 在體外可觀察到單個發光細胞。由于可見光是漫射光，在體內走的路線不是直線，所以該儀器的體內光源的分辨率不是很好，通過該儀器觀察的發光圖片不能代表發光物質的結構信息，在動物體表所捕捉的發光信號只能代表發光的強度和大概的位置。小動物CT和MRI，在這方面具有優勢，因為放射線走的路線很直。
發光的波長與體內的穿透性如何關系？
熒光素酶發出的光主要是偏紅光，與綠色熒光蛋白(GFP)的綠色熒光不同。熒光素酶的偏紅光比綠色熒光蛋白的綠光在體內的穿透性要強近一百倍。因為光在哺乳動物組織內傳播時會被散射和吸收，不同類型的細胞和組織吸收光子的特性并不一樣。血紅蛋白（hemoglobin）是造成體內可見光被吸收的主要因素，其吸收可見光中藍綠光波段的大部分。但是在可見光大于600納米的紅光波段，血紅蛋白的吸收作用卻很小。因此，在偏紅光區域, 大量的光可以穿過組織和皮膚而被檢測到。
可以用熒光素酶基因標記干細胞嗎？如何標記？
可以，標記干細胞有兩種方法。一種是標記組成性表達的基因，做成轉基因小鼠，干細胞就被標記了，從此小鼠的骨髓取出造血干細胞，移植到另外一只小鼠的骨髓內，可以用該技術示蹤造血干細胞在體內的增殖和分化及遷徙到全身的過程。另外一種方法是用慢病毒標記干細胞。以上內容都有相關的文獻報道。
該技術在抗腫瘤新藥研究方面的應用如何？
在用該技術進行抗腫瘤新藥的研究方面，主要是藥效學評價。用活體成像的方法比傳統技術有更高的靈敏度，當用傳統的方法，還不能檢測到瘤塊時，用該技術已經可以檢測到很強的信號。還有由于該技術只是檢測活躍的細胞，那些已經凋亡的癌細胞是檢測不到的，而用傳統的方法，不能區別正常的癌細胞與凋亡的癌細胞，所以該技術可以比傳統技術更早的發現藥物的療效，比傳統方法更靈敏。目前已經應用該技術進行的抗腫瘤藥效研究的有SU11248（很可能上市的乳腺癌新藥），Topotecan（已經上市的抗腫瘤新藥） 等。
組織切片可以觀察到生物發光嗎？
可以，但熒光酶的體外活性保持時間比較短， 約幾十分鐘。有相關的文獻。
熒光素酶的表達高低與所用啟動子的活性有關嗎？
有關，啟動子的活性高，則熒光素酶的表達高，啟動子的活性低，則熒光素酶的表達低。還可以根據此原理，用特定的啟動子驅動熒光素酶，來觀察該啟動子在活體動物體內的特定條件下的表達情況，并檢測影響該啟動子表達的因素。這正體現了應用活體成像技術研究的優勢。
能標記病毒嗎？能標記病毒的某一個基因嗎？
可以標記病毒，由于病毒在核酸結構上的特性，每個病毒標記的方法不一樣，具體的可以參見有關文獻。還沒有看到標記病毒某一個基因的報道， 但理論上講，將熒光素酶基因與想標記的基因平行表達，可以標記任何基因。
細菌標記問題
對于細菌標記，一般利用發光酶基因操縱子luxABCDE控制的編碼熒光素酶的基因和編碼熒光素酶底物合成酶的基因組成。 利用這種辦法進行標記的細菌會持續發光，不需要外源性底物。但是一般細菌標記需要轉座子的幫助把外源基因插入到細菌染色體內穩定表達。精諾真公司已經標記好了幾十種革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌，在這方面很有經驗。具體標記情況請與我們直接聯系。
正常成體小鼠可以看到體內發光嗎？ 是否不需要裸鼠？
可以。成體老鼠和裸鼠，幼鼠及胚胎的區別只在與對可見光的穿透性不同，我們的技術可以看到成體正常老鼠的體內發光。這正是這項技術的價值所在。可見光的穿透能力在3-4cm，所以大鼠也可以作為活體成像的動物， 并有很多關于大鼠的文章。
為何能看到體內發出的可見光？
兩個主要原因使能夠看到體內發出的微弱的可見光。一是高靈敏度的制冷CCD鏡頭，可達到零下-105°C，使體內發出的非常少的光子也能夠檢測到。 二是絕對密封的暗箱裝置，可以屏蔽包括宇宙射線在內的所有光線。
能檢測在組織內部的發光嗎？光能透過肌膚多深？
可以。若有發光足夠強的標記細胞，在老鼠體內任何一個地方都能看到約一立方毫米的細胞瘤(約106細胞)。穿透性可達到3-4CM 。
儀器靈敏度如何？
儀器對發光細胞檢測的靈敏度與細胞發光的強度有關。在標記細胞活躍發光的情況下， 儀器可以檢測到最少100個皮下接種的發光細胞。若細胞在體內位置深(如原位種植)，比如內臟，最少能檢測到的細胞數目需要多一些。一般每增加0.5cm可檢測到的最少細胞數增加一個數量級。具體評論見BLOOD 2003 年的一篇文章：
“the sensitivity of cell detection in vivo is surprisingly high and exceeds even the sensitivity of detection by flow cytometry ex vivo. As few as 7x103 cells are detectable in the lungs early after injection, 2-2.5x104 cells within liver or spleen, and as few as 1x104 tumor cells within the BM of a femur give rise to a sufficient signal to be detected externally. In other experiments using cells with even higher luciferase expression, as few as 100 cells can be reliably detected in the peritoneal cavity of living animals. BLOOD, 2003, V.101, pp640-8
能檢測分散在各處的單個細胞嗎?
可以檢測到流體的細胞，只要細胞總數達到100以上。我們可以提供許多文章，其中用熒光素酶標記了T細胞, NK細胞, 造血干細胞和其他淋巴細胞。在這些標記的細胞總數達到一百以上時，我們的儀器可以觀察到信號（見上篇關于T細胞的索引）。IVIS 200的體外檢測可以觀察到單個細胞。
體內可見光技術的發展過程是怎樣的？
精諾真的研究人員在1995年對此技術開始研究，技術在1999年才開始成熟，精諾真的商業產品在2000年出現在市場上。但大量的研究工作是在最近兩年才開始的。技術開始流行起來，多數的文章也是在最近兩年發表的。國內已經有四家單位購買了該系統進行相關的研究，有很多的科研工作者對這項技術產生了濃厚的興趣，越來越多的人開始計劃用該技術進行腫瘤學、流行病學、藥物研究等。
可以用該技術研究基因表達嗎？
可以，研究基因表達可以從影響基因表達的各個不同的層面進行相關的研究，如利用融合蛋白（p27-luc融合蛋白研究其在Cdk細胞分裂周期的表達Nature Medicine 2004）, 興趣基因啟動子控制的熒光素酶（Catenin在腫瘤轉移的信號傳導機制Nature 2005）, iRNA方式（HCV-luc的iRNA抑制表達Nature 2002）, 和轉基因動物（NFkB在Hypoxia的表達JCI 2004）等方法。若有興趣，可以與我們索取相關文章。
可以研究蛋白質核運輸嗎？
可以。研究方法類似于研究蛋白質相互作用的方法。在熒光素酶基因的一端接要研究的蛋白質的基因，另一端接肯定在細胞核內表達的蛋白的基因，當核外的蛋白運輸到核內時，就會導致熒光素酶N斷、C端靠近，恢復發光。
該技術只是能示蹤細胞的走向，而不能進行相關的機理研究？
不對。該技術最初的應用是在觀察腫瘤細胞、病原微生物或干細胞的走向，分布等，但是目前隨著該技術的普及，其應用已經擴展到很多方面，原來只能在分子水平上研究的內容，現在也可以在整體動物水平上進行更接近活體環境狀態的研究，如蛋白質相互作用，細胞凋亡，基因表達等等。 基本上把分子生物學在體外的一些研究方法在體內進行實現。由于體內與體外的各種微環境上的差異，造成體外實驗結果對活體生物機理研究的局限性，相信