案例研究3:
使用螢光顯微鏡進行非侵入性的體內成像

UVP 的體內螢光成像技術，對癌症研究、心臟疾病和基因療法具有重要影響

UVP 是居於領先地位的螢光及冷光型生物成像系統製造商及開發商，適用於臨床前市場的基因體、蛋白質體及體內應用。UVP iBox 系列體內小型動物成像系統的最新產品為 iBox® Explorer™ 成像顯微鏡，結合 AntiCancer 專有的螢光蛋白質小型動物成像技術，以及 UVP 創新的世界級成像系統。UVP 及愛特蒙特光學合作開發系統層級規格，實現所需的系統強化成果，協助研究人員具體呈現及擷取以多光譜螢光標示的細胞。其中所需的特定光學元件，是由愛特蒙特光學供應。

小型動物的體內螢光成像，對藥物探索、確認藥物標靶，以及生物分佈、標靶結合、臨床效應及候選藥物之毒性等研究領域具有重要影響。體內研究包括癌症研究、心臟疾病、基因療法，以及使用螢光標記細胞進行腫瘤偵測。即時的非侵入性成像功能，可加速腫瘤、心臟血管和代謝疾病的基本與預臨床研究。主要客戶包括預臨床生醫研究分子診斷成像實驗室、癌症研究中心、診斷病理學實驗室，以及腫瘤藥物開發研究中心。

體內成像可協助研究人員檢視分子層級的生物程序。UVP 新型的 iBox® Explorer™ 螢光成像顯微鏡適合體內分析使用，能夠具體呈現完整器官及個別細胞，非常適合用於研究轉移性癌症，而其高分辨率及低光敏感度，則可偵測動物體內深處的螢光標記。其中使用強大光源 (紫外線至近紅外線) 發出強烈的寬頻照明，搭配快速曝光的高敏感度 CCD 相機，以及最佳化的濾光片組，滿足嚴苛的應用效能要求。大直徑光學裝置搭配大型光圈，提供最佳的採光效果，可確保在整體動物到細胞的分辨率範圍之中，都具備長工作距離及寬廣視野。

Achromatic lenses from EO were used to correct for chromatic aberration, improving system resolution

圖1: EO 消色差透鏡用於修正色像差，提升系統分辨率

產品開發挑戰

UVP 產品開發團隊的目標是提升 iBOX® 顯微鏡效能，同時壓低成本，並選擇使用標準目錄光學產品。
EO 工程師使用各種消色差透鏡及單透鏡建構及修改多種原型，打造多元件物鏡及成像鏡筒，可混搭使用提供 7 種不同放大倍率，並向 UVP 提供效能測試影像。完成重新設計及測試作業，進一步提升分辨率，實現更出色的對比度、擴展視野及增加放大倍率範圍。
EO 向 UVP 提供可運作的原型及後續支援和說明，協助瞭解如何計算主要及系統放大倍率。

Cellular trafficking of cancer cells within the vasculature of a mouse, which was imaged using UVP’s iBox<sup>®</sup> Explorer™ In Vivo imager. The imager uses off-the- shelf achromatic lenses and other single lenses and filters to form multi-element objectives and tube lenses that can be mixed and matched to provide seven different magnifications. Filter combinations were optimized to ensure good signal-to-noise ratio for each color channel. GFP tagged nucleus of the Human HT-1080 fibrosarcoma cell can be seen migrating downstream from the injection site, passing the bifurcation of a distal vein (down and to the right of center).

圖2: 小鼠脈管系統內部癌症細胞的細胞運輸途徑，以 UVP iBox® Explorer™ 體內成像裝置進行成像。影像裝置使用現貨消色差透鏡及其他單透鏡與濾光片，打造多元件物鏡及成像鏡筒，可混搭使用提供七種不同放大倍率。濾光片組合經過最佳化處理，確保每個色彩通道都具備良好的訊噪比。其中可看見以 GFP 標記的人類 HT-1080 纖維肉瘤細胞核，從注射處往下游移動，通過遠端靜脈分叉 (往下至中心右側)。

案例研究3: 使用螢光顯微鏡進行非侵入性的體內成像

圖1: EO 消色差透鏡用於修正色像差，提升系統分辨率

產品開發挑戰

案例研究3:
使用螢光顯微鏡進行非侵入性的體內成像