生物发光成像技术中三大生物发光体系的应用适配性介绍
2025-05-15 来源:本站 点击次数:168
生物发光成像（BLI）技术在疾病模型研究中具有重要价值，但其性能高度依赖于酶-底物体系的特性。本文基于实验数据，对比 FLuc/D-荧光素钾盐体系、AkaLuc/Akalumine盐酸盐体系、 NanoLuc/HFFz 体系这三种体系的表层、深层组织穿透性及病灶定位能力，为不同实验场景提供选型依据。
体外灵敏度与检测极限
在体外梯度稀释实验中， NanoLuc/HFFz 体系在 10 个细胞时仍可检测到稳定信号，而 FLuc/D-荧光素钾盐体系、AkaLuc/Akalumine 盐酸盐体系在此条件下信号均低于检测阈值。
FLuc/D-荧光素钾盐体系：
传统高负荷检测
适用场景：体外大规模细胞实验（如药物筛选、肿瘤球生长监测）短期浅表组织成像（如皮下移植瘤体积追踪）。
AkaLuc/Akalumine盐酸盐体系：
穿透性增强的中等灵敏度系统
核心价值：改良底物结构提升组织穿透性，适用于中深层组织动态监测（如肌肉内炎症模型、淋巴结转移）。
NanoLuc/HFFz体系：
单细胞级检测的革命性突破
技术优势：支持极低细胞量研究（如循环肿瘤细胞捕获、早期微转移灶定位），低底物负荷减少代谢毒性，适合长期实验（如慢性疾病模型）。
FLuc/D-荧光素钾盐体系、 AkaLuc/Akalumine盐酸盐体系、 NanoLuc/HFFz体系在细胞水平上的发光检测图
图使用博鹭腾 Aniview 全光谱动物活体成像系统拍摄
在体内不同位置比较实验
● FLuc/D-荧光素钾盐体系
受限于组织穿透力，仅推荐用于浅表或高细胞密度区域（如皮下肿瘤短期监测）。
● AkaLuc/Akalumine 盐酸盐体系
在表层及深层组织（如大脑、肺部）中信号最强，其底物分子量小、脂溶性高的特性可能优化了血脑屏障穿透。凭借其穿透性优势适合急性期监测，可快速捕捉病灶（如脑转移瘤短期治疗响应）。
● NanoLuc/HFFz 体系
虽然信号强度比 AkaLuc/Akalumine 盐酸盐体系的低，但以极低浓度实现有效检测，并且也能够进行血脑屏障穿透，其以低毒性实现持续信号，在长期毒性敏感实验（如脑转移慢性模型）中更具安全性优势。
FLuc/D-荧光素钾盐体系、 AkaLuc/Akalumine盐酸盐体系、 NanoLuc/HFFz体系在体内发光检测图
图使用博鹭腾 Aniview 全光谱动物活体成像系统拍摄
HFFz 发光底物体外极限细胞数量信号对比
B16F10-NanoLuc细胞-HFFz底物发光检测图
图使用博鹭腾 Aniview 全光谱动物活体成像系统拍摄
B16F10-NanoLuc细胞-HFFz底物发光检测统计图（每个数据均进行三个重复）
成本-效益比
本实验中 FLuc/D-荧光素钾盐体系试剂成本最低，但灵敏度局限；NanoLuc/HFFz 体系单次检测成本高于 AkaLuc/Akalumine 盐酸盐体系，但超微检测需求可减少实验动物使用量。
多层次技术矩阵
FLuc/D-荧光素钾盐体系、 AkaLuc/Akalumine 盐酸盐体系、 NanoLuc/HFFz 体系形成多层次技术矩阵：
FLuc/D-荧光素钾盐体系凭借成本与稳定性，仍是高通量筛选的“基础支柱”；
AkaLuc/Akalumine 盐酸盐体系填补深层组织实时成像空白，成为急性期研究的“透视眼”；
NanoLuc/HFFz 体系突破灵敏度极限，为精准医学提供单细胞级“显微镜”。
研究者需根据目标组织的解剖特性、检测持续性和毒性耐受阈值进行准确匹配，必要时通过多体系联用实现实验设计的最优化。
例如用 AkaLuc/Akalumine 盐酸盐体系定位转移灶后，切换 NanoLuc/HFFz 体系进行长期微残留监测，实现实验设计的精细化升级。
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声明：本产品仅限科研使用，不用于临床诊断。
体外灵敏度与检测极限
在体外梯度稀释实验中， NanoLuc/HFFz 体系在 10 个细胞时仍可检测到稳定信号，而 FLuc/D-荧光素钾盐体系、AkaLuc/Akalumine 盐酸盐体系在此条件下信号均低于检测阈值。
FLuc/D-荧光素钾盐体系：
传统高负荷检测
适用场景：体外大规模细胞实验（如药物筛选、肿瘤球生长监测）短期浅表组织成像（如皮下移植瘤体积追踪）。
AkaLuc/Akalumine盐酸盐体系：
穿透性增强的中等灵敏度系统
核心价值：改良底物结构提升组织穿透性，适用于中深层组织动态监测（如肌肉内炎症模型、淋巴结转移）。
NanoLuc/HFFz体系：
单细胞级检测的革命性突破
技术优势：支持极低细胞量研究（如循环肿瘤细胞捕获、早期微转移灶定位），低底物负荷减少代谢毒性，适合长期实验（如慢性疾病模型）。
图使用博鹭腾 Aniview 全光谱动物活体成像系统拍摄
在体内不同位置比较实验
● FLuc/D-荧光素钾盐体系
受限于组织穿透力，仅推荐用于浅表或高细胞密度区域（如皮下肿瘤短期监测）。
● AkaLuc/Akalumine 盐酸盐体系
在表层及深层组织（如大脑、肺部）中信号最强，其底物分子量小、脂溶性高的特性可能优化了血脑屏障穿透。凭借其穿透性优势适合急性期监测，可快速捕捉病灶（如脑转移瘤短期治疗响应）。
● NanoLuc/HFFz 体系
虽然信号强度比 AkaLuc/Akalumine 盐酸盐体系的低，但以极低浓度实现有效检测，并且也能够进行血脑屏障穿透，其以低毒性实现持续信号，在长期毒性敏感实验（如脑转移慢性模型）中更具安全性优势。
图使用博鹭腾 Aniview 全光谱动物活体成像系统拍摄
HFFz 发光底物体外极限细胞数量信号对比
图使用博鹭腾 Aniview 全光谱动物活体成像系统拍摄
成本-效益比
本实验中 FLuc/D-荧光素钾盐体系试剂成本最低，但灵敏度局限；NanoLuc/HFFz 体系单次检测成本高于 AkaLuc/Akalumine 盐酸盐体系，但超微检测需求可减少实验动物使用量。
多层次技术矩阵
FLuc/D-荧光素钾盐体系、 AkaLuc/Akalumine 盐酸盐体系、 NanoLuc/HFFz 体系形成多层次技术矩阵：
FLuc/D-荧光素钾盐体系凭借成本与稳定性，仍是高通量筛选的“基础支柱”；
AkaLuc/Akalumine 盐酸盐体系填补深层组织实时成像空白，成为急性期研究的“透视眼”；
NanoLuc/HFFz 体系突破灵敏度极限，为精准医学提供单细胞级“显微镜”。
研究者需根据目标组织的解剖特性、检测持续性和毒性耐受阈值进行准确匹配，必要时通过多体系联用实现实验设计的最优化。
例如用 AkaLuc/Akalumine 盐酸盐体系定位转移灶后，切换 NanoLuc/HFFz 体系进行长期微残留监测，实现实验设计的精细化升级。
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