生物发光现象广泛地存在于鱼类、昆虫、藻类等生物体内。与光致发光的荧光现象不同，它的是本质是一种化学反应，研究中一般使用荧光素酶基因标记细胞 DNA，再通过外源添加荧光素引发发光反应进行成像观察。
生物发光无需激发光，减少了自发荧光、入射光波动等因素对图像信噪比的影响，且对样品没有光毒性干扰，在高质量活体成像上具有巨大的发展潜力。特别是单细胞生物发光平衡了成像时空分辨率和高通量快速的检测需求，在药物研发、干细胞及肿瘤相关研究中取得了不错的进展。
以肿瘤领域为例，2022 年 7 月 12 日，南京大学发表在 Nature Communications 的研究使用荧光素酶标记的小鼠 RCC 细胞系 Renca，验证了溶酶体蛋白跨膜 5（LAPTM5）会通过阻断肺源性骨形态发生蛋白（BMP）的功能，维持肾癌症细胞的自我更新和癌症干细胞样特征，以此来促进癌症肺特异性转移，研究结果揭示了肺特异性转移的分子机制，并将 LAPTM5 确定为具有肺转移的癌症的潜在治疗靶点[1]。
而早在 2019 年，联邦洛桑理工学院在 Nature Methods 发表文章，研究者受萤火虫发光的启发，开发了一种生物发光葡萄糖摄取探针，用于实时观测体外和体内葡萄糖吸收。研究人员用荧光素酶对肿瘤细胞进行标记，当肿瘤细胞摄入糖分子后会与之发生相互作用，再通过产生的生物荧光来监测量化肿瘤的糖代谢，帮助开发有效的癌症治疗方法[2]。
生物发光成像对整个系统的避光性、光效率、稳定性等都具有较高的要求，这使得传统的荧光显微镜在成像质量、使用体验等常常难以满足其需求。
主要存在以下痛点：
• 成像信号弱：生物发光信号强度与荧光相比较弱，成像时空分辨率及信噪比难以保证
• 环境易影响：生物发光对环境背景光很敏感，常规荧光显微镜难以保证遮光效果
• 系统不稳定：需外源加入试剂引发反应，并进行长时程活细胞成像实验，非常考验成像系统的稳定性
• 拓展开放少：单一生物发光成像观察操作不易，且应用受限
EVIDENT 全新单细胞生物发光解决方案
针对以上目前生物发光成像的关键问题，Evident 基于奥林巴斯百年传承光学品质，发布 IXplore Live for Luminescence 全新解决方案，为您的生物发光研究提供更专业可靠的显微成像工具。
高效易用避光采集：与传统显微镜不同，IXplore Live for Luminescence 系统采用简约箱体式设计，并移除所有潜在发光影响部件，全方位高效避免环境光干扰，保证高质量、简单易用的成像观察。
高灵敏度弱光检测：在成像检测器上，本解决方案采用 EMCCD 高灵敏检测器，专为弱光采集设计，还可配合高性能物镜，同步提升图像平场性、数值孔径和色差校正范围三大核心参数，为您提供更明亮更高分辨率的图像。
传统 PLAPON 和 X Line UPLXAPO 物镜成像质量对比
高稳定性成像系统：面对生物发光活细胞长时程观察的需求，本解决方案系统性地将高稳定机架+ TruFocus z 轴漂移补偿系统 + 活细胞培养装置「三剑」合璧，能有效降低添加试剂、环境振动、温度波动等对光学成像的影响，维持细胞活性。
使用载物台活细胞培养装置进行长时间观察
数据由大阪大学产业科学研究所生物分子科学与工程系 Takeharu Nagai，Mitsuru Hattori 提供
灌流培养 + 基质自动添加装置
高适应性实验设计：本解决方案支持生物发光、荧光、透射等多种观察方式，可轻松实现多通道单细胞高分辨率成像。除了培养皿样品外，还可兼容多孔板样品，配合电动载物台及软件操控，轻松实现多视野自动采集及高内涵分析。
生物发光、相差和荧光三种观察方式组合的三通道单细胞分辨率成像
Itaru Imayoshi，京都大学生命科学研究科活体动态研究中心
在多孔板上进行多视野生物发光观察
数据由大阪大学产业科学研究所生物分子科学与工程系Takeharu Nagai, Mitsuru Hattori 提供
无论是点点荧光还是茕茕萤光，我们将始终秉承奥林巴斯百年光学积淀，致力于高效成像解决方案的研究创新，为您的科研道路引灯护航，添油助力。一百多年来，我们通过显微镜逐渐探索那令人叹为观止的微观世界，为此，我们始终鼓励更多的人去追寻与分享微观世界的魅力，将微观之美传至世界各地。
转自：“丁香学术”微信公众号
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