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活體成像技術是有由于生物學克隆技術與物理學成像技術的完美結(jié)合而產(chǎn)生的一種新型生物科學新技術�？梢姽饣铙w成像技術主要采用生物發(fā)光與熒光兩種技術。生物發(fā)光是用熒光素酶基因標記細胞或DNA，而熒光技術則采用熒光報告基團進行標記。利用一套非常靈敏的光學檢測儀器，讓研究人員能夠直接監(jiān)控活體生物體內(nèi)的細胞活動和基因行為。
通過活體光學成像技術的發(fā)展歷史，可以知道-70度是勝任活體動物光學成像檢測的最低溫度要求。如果高于此溫度，由于過高的暗電流和閱讀噪音，將導致靈敏度不能滿足實驗的需要，給實驗帶來很大的不利。該技術最初是由美國斯坦福大學的科學家采用了世界上最優(yōu)秀的高性能CCD研發(fā)與生產(chǎn)制造商Roper scientific公司最新研發(fā)的背部薄化、背照射冷CCD，配合密閉性非常好的暗箱，使得直接監(jiān)控活體生物體內(nèi)的細胞活動和基因行為成為現(xiàn)實。而且此CCD對動物微弱發(fā)光還具有極高的靈敏度，雙重利好因素的影響下，這項技術就達到了最好的效果，一時之間就得到了廣泛的青睞與應用�？茖W家借此可以觀測活體動物體內(nèi)腫瘤的生長及轉(zhuǎn)移、感染性疾病發(fā)展過程、特定基因的表達等生物學過程。所以說該技術是伴隨著背部薄化、背照射冷CCD的產(chǎn)生而產(chǎn)生，并隨著該CCD技術的發(fā)展而發(fā)展。
我們通過活體成像技術看到了溫度對CCD的重要性。CCD的信噪比隨溫度降低而升高。從熱力學角度來分析的話，溫度越高，電子產(chǎn)生的動能越大，光電轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)移的過程中的無作用信號越多，則CCD成像過程中的噪聲影響越嚴重，信噪比就會急劇降低。反之，溫度降低，則信噪比就會升高；溫度降低可防止CCD老化。眾所周知，高溫會加速電子器件的老化，這也是為什么很多廠商為了降低溫度對CCD信噪比的影響，而為CCD安裝散熱裝置的原因；高溫可形成暗電流。溫度越高，暗電流產(chǎn)生的可能性越大，而暗電流的形成會影響到CCD的靈敏度，不利于生成高品質(zhì)圖像。
卓越的背照射冷CCD技術的問世以來，近年來科學家對此技術進行了大量的研究，產(chǎn)生了大量的高水平的應用活體成像技術進行腫瘤學、基因治療、流行病學等研究的文獻，極大的促進了生物醫(yī)學在分子成像方面的發(fā)展。
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