設想透過某種方式可以實現如下目的：即時監測裸鼠體內腫瘤的生長情況，對注射到實驗鼠體內的腫瘤細胞進行定位，顯示藥物對體內腫瘤的療效。現在我們有一系列試劑可以讓我們做到這一點。
圖 1：定位螢光素酶標記的細胞
螢光素酶：細胞追蹤器
螢光素酶是一系列能催化底物產生生物發光的酵素。不同來源的螢光素酶有各自的特點，不同的螢光素酶可以催化底物發出不同顏色的光。螢火蟲螢光素酶由於其靈敏度高、檢測線性範圍廣（可達7～8個數量級），成為這類酶中最常用的哺乳動物細胞報告基因，其效果是只需插入報告基因一次，便可以在後續的實驗中隨時追蹤和檢測特定的細胞。
圖2：螢光素酶與螢光素鉀鹽反應發光原理
螢光素酶成像方法的優勢
無輻射，對生物體幾乎無害。
透過生物發光而不是激發光源進行成像。
靈敏度高：偵測到的細胞數量可低至數百個。
穿透性好，即使透過3-4cm的組織仍能偵測到螢光訊號。
訊號雜訊比高，螢光訊號強，抗干擾性好。
應用場景
監測腫瘤生長
即時觀察裸鼠體內腫瘤生長情形，瘤體未分離。
腫瘤藥物作用監測
檢測藥物對體內腫瘤生長或腫瘤轉移的影響。螢光素底物可在3小時內完全消除，因此不會幹擾藥物。
細胞定位
檢測了外來細胞在動物體內的定位和分佈。
基因表現調控
標靶基因或標靶基因啟動子與螢光素酶基因融合，檢測藥物治療或疾病進展過程中基因表現的變化。
幹細胞研究
監測幹細胞的移植、存活和增生；追蹤體內幹細胞的分佈和遷移。
實驗結果
圖3：小鼠皮下注射HN4細胞後體內影像檢測CAR-MUC1 T/CAR-MUC1-IL22 T細胞的成瘤情況
圖 5：間質幹細胞（MSC）遷移至燒傷部位的能力的體內影像。將間質幹細胞（MSC/FLuc）靜脈注射到小鼠背部燒傷模型。注射4天后，燒傷創面損傷部位出現生物發光訊號，隨後逐漸減弱（紅色箭頭表示燒傷部位）[3]。
常問問題
Q1：生物發光活體成像方法與其他同類方法相比有哪些優勢？
答：與其他類型的技術相比，生物發光活體影像方法在腫瘤轉移研究、基因治療、流行病學發病機制、幹細胞示蹤、白血病相關研究等方面比傳統方法具有更高的靈敏度。，並且還可以透過一系列基因改造動物疾病模型快速直觀地進行相關疾病的發病機制及藥物篩選研究。
Q2：如何用螢光素酶基因標記幹細胞？
一個： 透過標記有性表達基因來製備基因轉殖小鼠，其中幹細胞被標記。從這類基因轉殖小鼠的骨髓中提取造血幹細胞，移植到另一隻小鼠的骨髓中，追蹤造血幹細胞在體內的增殖、分化以及向全身遷移的過程。或者你可以用慢病毒標記幹細胞。
問題3：注射螢光素後檢測時間多久合適，發光持續多久？
答：腹腔注射後，螢光訊號一般在10-15min後達最強穩定期，20-30min後開始衰減，3h後螢光素消除。
Q4：小鼠實驗中螢光素酶試劑可用的注射方法有哪些？不同的注射方式有何不同？
一個： 螢光素可透過腹腔注射或尾部靜脈注射的方式註射到小鼠體內。約1分鐘即可擴散至小鼠全身。大多數情況下使用的螢光素濃度為 150 mg/kg。對於20克的小鼠來說，大約3毫克的螢光素就足夠了。腹腔注射時擴散較慢，光照開始較慢，光照持續時間較長。尾靜脈注射螢光素，擴散快，發光開始很快，但發光持續時間短。
產品資訊
| 產品名稱 | 目錄編號 | 規格 |
| 40901ES01/02/03/08 | 100毫克/500毫克/1克/5克 | |
| 40902ES01/02/03/09 | 100毫克/500毫克/1克/5克 | |
| 40903ES01/02/03 | 100毫克/500毫克/1克 | |
| 40904ES02/03/08 | 1×500微克/2×500微克/5毫克 | |
| 40905ES02/03 | 1×500微克/2×500微克 | |
| 40906ES02/03/08 | 1×500微克/2×500微克/5毫克 | |
| 40908ES02/03 | 1×500微克/2×500微克 |
參考
[1]。 Mei Z, Zhang K, Lam AK, Huang J, Qiu F, Qiao B, Zhang Y. MUC1 作為頭頸部鱗狀細胞癌 CAR-T 治療的標靶。癌症醫學2020年1月；9(2):640-652。 doi: 10.1002/cam4.2733。 Epub 2019 年 12 月 4 日。 PMCID：PMC6970025。
[2]。 陳 G，範 XY，鄭 XP，金 YL，劉 Y，劉 SC。人類臍帶來源的間質幹細胞透過 PTEN 介導的 db/db 小鼠骨骼肌中 PI3K/Akt 和 Erk/MAPKs 訊號通路之間的串擾改善胰島素抗性。幹細胞研究治療。 2020年9月16日；11(1):401。 doi: 10.1186/s13287-020-01865-7。 PMID: 32938466； PMCID：PMC7493876。
[3]。 Oh EJ、Lee HW、Kalimuthu S、Kim TJ、Kim HM、Baek SH、Zhu L、Oh JM、Son SH、Chung HY、Ahn BC。間質幹細胞在活體小鼠模型中向燒傷部位體內遷移及其治療效果。 J 控制釋放。 2018 年 6 月 10 日；279：79-88。 doi: 10.1016/j.jconrel.2018.04.020。 Epub 2018 年 4 月 12 日。