影响小动物活体可见光成像的因素（一）
小动物活体成像，是分子影像学的一种，主要通过生物发光（bioluminescence）与荧光（fluorescence）两种技术来进行。生物发光是用荧光素酶(Luciferase)基因标记细胞或DNA，而荧光技术则采用荧光报告基团（GFP、RFP, Cyt及dyes等）进行标记。
自从1999年，美国哈佛大学Weissleder等人提出了分子影像学（molecular imaging）的概念后，科学研究已不再局限于从肉眼观察身体、生理和代谢过程在疾病状态下的变化，而开始了解疾病的特异性分子事件。
与传统的体外成像或细胞培养相比，分子映像学具有着显著优点。首先，能够反映细胞或基因表达的空间和时间分布，第二，可以对同一个研究个体进行长时间反复跟踪成像，提高了数据的可比性，又不需要杀死模式动物。第三，在药物开发方面，为解决临床药物的安全问题提供了广阔的空间，使药物在临床前研究中通过利用分子成像的方法，获得更详细的分子或基因水平的数据，为新药研究的模式带来了革命性的变革。
作为分子影像学的方法之一，小动物活体成像技术越来越广泛地被应用到了各个研究领域。这项技术主要就是利用一套非常灵敏的光学检测仪器，让研究人员能够直接监控活体生物体内的细胞活动和基因行为。通过这个系统，可以观测活体动物体内肿瘤的生长及转移、感染性疾病发展过程、特定基因的表达等生物学过程。传统的动物实验方法需要在不同的时间点宰杀实验动物以获得数据, 得到多个时间点的实验结果。相比之下，可见光体内成像通过对同一组实验对象在不同时间点进行记录，跟踪同一观察目标（标记细胞及基因）的移动及变化，所得的数据更加真实可信。另外, 这一技术对肿瘤微小转移灶的检测灵敏度极高，不涉及放射性物质和方法, 非常安全。 因其操作极其简单、所得结果直观、灵敏度高等特点, 在刚刚发展起来的几年时间内，已被广泛应用于生命科学、医学研究及药物开发等方面。
因此，获得高质量的生物荧光和荧光成像的图片，对于进一步的实验分析是至关重要的。而这一过程中，有许多因素影响成像的效果，那么究竟是哪些因素是最关键的呢？北京博益伟业仪器有限公司在多个实验的基础上，总结、分析，明确了如下几个因素对活体成像结果起主要的影响作用：
一：CCD的性能
小动物活体成像系统主要包括以下几部分，背部薄化CCD，密闭暗箱，麻醉系统以及软件分析系统等。其中，CCD性能的好坏直接决定了图像的质量。而CCD的性能高低主要从以下几个方面来考虑：分辨率、速度和强度。这三方面分别受不同的因子所限制，其中，分辨率主要取决于像素的多少和CCD尺寸的大小；速度主要与信噪比、灵敏度和读出率有关；强度的参照指标则为动态范围，如下图：
1 CCD的尺寸和像素的大小直接影响CCD成像的能力。
大像素点能够增加灵敏度，像素面积越大，对光越灵敏，因为像素点面积有更多电子，能产生更多信号。如，高bin值拍摄时，采用的大像素点拍摄的方法，这样能够获取更多的信号，拍摄到微弱的发光点； 然而，随之而来的问题是，由于像素点的增大，其分辨率明显下降，导致了图像的清晰度差，甚至出现马赛克现象。
小像素点能够增加分辨率，因此要提高影像质量就必须增加CCD的像素，然而在CCD尺寸一定的情况下，增加了像素就意味着要缩小了像素中的光电二极管。而单位像素的面积越小，其感光性能越低，信噪比越低，动态范围越窄，因此采用这种方法并不能无限制地增大分辨率，所以，如果不增加CCD面积而一味地提高分辨率，只会引起图像质量的恶化。但如果在增加CCD像素的同时想维持现有的图像质量，就必须在至少维持单位像素面积不减小的基础上增大CCD的总面积。而目前更大尺寸CCD加工制造比较困难，成品率也比较低，因此成本也一直居高不下，这也就是Roper 公司提供的Lz 2048B价格较高的原因了（Lz 2048B的CCD尺寸为27.6 x 27.6mm）。
2 动态范围的变化以bit值来表现，用来描述生成的图像所能包含的颜色数，即灰阶。深度是16位意味着图像含有216种颜色深度的变化，这样级别的CCD才能准确表现所检测到的荧光信号的微小差异，进而在图像上表现出不同的深浅或色彩差异。
