隨著近幾十年在基因組、蛋白質組及代謝組學的重大突破，現代醫學正逐漸使用分子手段診斷和治療疾病，而這一過程越來越依賴于其相關的分子過程。分子成像技術就是利用非侵入性的活體影像檢測來提供疾病特異性的分子信息，其操作簡便及直觀性成為研究小動物活體成像的一種理想方法。利用這種成像技術,可以直接實時觀察標記的基因及細胞在活體動物體內的活動及反應.利用光學標記的轉基因動物模型可以研究疾病的發生發展過程,進行藥物研究及篩選等。

活體動物體內光學成像技術一般分為生物發光和熒光成像。雖然生物發光具有靈敏度高，特異性強等優點，但是其固有的劣勢局限了在人類疾病臨床中的應用。而熒光成像系統具有潛在的臨床疾病追蹤治療的應用，這類成像系統也存在一些缺陷：

1) 在激發狀態下，生物體內在物質，如血紅素，黑色素以及脂質會產生熒光干擾；
2) 組織內部的標記靶點，需要較高能量的激發光，同時造成很強的非特異性熒光背景；
3) 背景噪音高，信噪比較低；
4) 靈敏度較低

為此，著名的LI-COR公司開發的Pearl Imager活體成像系統（圖1）極大的彌補了傳統熒光成像的缺點，其獨特的近紅外熒光優勢大大推動了熒光成像在各種生命活動、疾病過程深入認識中的應用。

Pearl Imager熒光成像技術原理：
Pearl Imager熒光成像技術采用近紅外熒光報告基團（IRDye 800CW, Cy7, and Alexa Fluor 750）標記抗體，配基，小分子，多肽等，利用靈敏的CCD光學檢測儀器，捕獲受激發產生的紅外熒光信號，直接檢測活體生物體內的細胞活動，觀測活體動物體內腫瘤的生長及轉移、疾病的發生發展、基因的表達及反應等生物學過程。

Pearl Imager熒光成像技術特點：
對于任何的活體光學成像系統，檢測組織滲透的深度是考慮最多的因素，而這一因素又和光吸收；光散射；熒光發散以及組織吸收系數息息相關。良好的背景噪音和信噪比，較高的靈敏度也是活體成像的關鍵之一。傳統的熒光成像系統在上述方面都存在著一定的缺陷，阻礙了熒光成像的應用。Pearl Imager活體熒光成像系統的推出極大地彌補了這些致命傷。下面我們主要介紹一下Pearl Imager熒光成像技術特點：

1. 近紅外熒光標記
1) 較低的光吸收和光散射，較低的組織吸收系數，水溶解性好，信噪比高
光吸收﹑光散射﹑熒光發散這三種參數反映了光子和活體組織的相互作用，而光的吸收和散射很大程度上取決于激發光源，通常由于生物活體內的很多物質，譬如血紅素，黑色素以及脂質對于激發光具有一定的吸收度，而這種吸收度是隨著激發熒光波長的不同而變化的，即波長越長，活體對于光的吸收和散射程度越低。但是，在大于900nm波長的紅外光下，吸水性又會導致高的背景噪音。近紅外熒光自身的特點恰好彌補了這些不利的因素，更有利于活體的成像分析。

2) 理想的組織滲透性
一般，在波長小于700nm的光源下，由于光的高吸收和高散射性，熒光對于組織滲透的深度只有幾毫米，光學成像系統只能對活體組織進行表面的成像分析。只有在近紅外波長(700-900nm)下，較低的組織吸收系數，使得組織滲透的深度能夠達到幾厘米。而且紅光的穿透性在動物體內比藍綠光的穿透性要好得多，尤以近紅外熒光為觀測生理指標的最佳選擇。

3) 受活體內自發熒光干擾小，特異性強，靈敏度高
在近紅外區，活體內物質自發熒光對于成像干擾小，靈敏度高使得近紅外熒光染料基團成為非常理想的動物活體成像標記物質。
比較不同激發波長下活體成像背景噪音以及靈敏度：近紅外波長（圖3左）相比可見光（圖3右）具有更高的靈敏度而且檢測線形范圍廣。

4) 無放射性，無毒性，游離熒光染料清除快
近紅外熒光不具有輻射，對生物活體沒有危害，而且游離的熒光基團在生物體內能夠很快淬滅清除。

2. 功能強大的軟件支持
1) 快速成像
系統可以在少于30秒（一般20秒）內對活體完成白光，雙通道熒光（700nm和800nm）的成像（圖4），極大地減少了對于活體的壓迫傷害，有利于得到更加真實可靠的影像信息，獲取機體中熒光的準確信息。對于雙通道的圖像可以自動疊加生成。

2) 簡便的一鍵操作
真正意義的一鍵操作，可以得到一系列連續的圖像，方便了后續的處理分析。一鍵查看平臺模式一次進行多數據比對，進行定量分析。利用ROI軟件可以選定感興趣的區域進行分析。

3) 具有寬廣的線性范圍
由于系統線形范圍大，在成像前不需要調整濾光片以及成像設置，也不需要擔心圖片過曝光或者過飽和現象，極大地避免了重復曝光的操作（圖5）。

4) 獨特的設計
PearlTM Imager 活體熒光成像系統配有專門的成像抽屜（圖6左）和成像床（圖6右）。成像床與麻醉氣體進出口緊密接合，并且控制氣體的流速，獨特的木炭過濾裝置盡可能的避免對操作者的傷害。同時溫控型成像床也保證了成像活體的體溫。

5) 強大的結合功能
Pearl Imager活體熒光成像系統不僅具有專利的消除背景噪音技術，而且其CCD光學檢測裝置是經過特定優化耦合了近紅外熒光技術。系統不但輕巧便攜，同時可以i結合Odyssey系統進一步地對成像數據進行深入的分析。