小动物活体成像技术
小动物活体成像技术原理及常见问题分析
小动物活体成像技术原理及常见问题分析活体成像技术是指应用影像学方法，在不损伤动物的前提下，对活体状态下的生物过程进行组织、细胞和分子水平的定性和定量研究的技术。
通过这项技术可以非侵入式、直观地观测活体动物体内肿瘤的生长，转移、疾病的发展过程、基因的表达变化等生物学过程。
与传统剥瘤称重测量的方法相比，活体成像能够对同一种实验对象在不同时间点进行观察，跟踪同一观察目标(标记细胞及基因)，数据更加真实可信，成本更低，灵敏度更高。
目前活体成像技术主要采用生物发光（Bioluminescence）与荧光（Fluorescence）两种技术，生物发光技术是用荧光素酶（Luciferase）基因标记细胞或者DNA，而荧光技术则是应用荧光蛋白（如GFP,RFP,Mcherry等）标记细胞或是蛋白等研究对象。
其中生物发光技术因其操作简单，反应灵敏，在肿瘤，分子互作及信号传导等研究中得到了广泛应用。
LUC荧光素酶（Luciferase）是自然界中能够产生生物荧光的酶的统称，其中最有代表性的是来自北美萤火虫（Photinus pyralis）体内的荧光素酶。
萤火虫荧光素酶属于加氧酶（oxygenase），其发光反应需要O2和Mg2+参与；有辅酶A（CoA）存在时能提高反应效率，增加发光时间。
萤火虫荧光素酶无需翻译后修饰，即可表现出荧光素酶活性。
将萤火虫荧光素酶的基因插入慢病毒介导的载体中，通过CAG启动子过表达从而作为报告基因，在细胞中表达。
常用于细胞标记后小动物细胞移植活体成像追踪，从而评估移植后细胞的归巢以及治疗效果等。
GFP绿色荧光蛋白1962年在一种学名Aequoreavictoria的水母中发现。
其基因所产生的蛋白质，在蓝色波长范围的光线激发下，会发出绿色萤光。
这个发光的过程中还需要冷光蛋白质Aequorin的帮助，且这个冷光蛋白质与钙离子（Ca2+）可产生交互作用。
将绿色荧光蛋白的基因插入慢病毒介导的载体中，通过flap-Ub启动子过表达从而作为报告基因，在细胞中表达。
小动物活体成像技术的原理及操作方法
⼩动物活体成像技术的原理及操作⽅法2、⽣物发光成像活体⽣物荧光成像技术就是指在⼩的哺乳动物体内利⽤报告基因-荧光素酶基因表达所产⽣的荧光素酶蛋⽩与其⼩分⼦底物荧光素在氧、Mg2+离⼦存在的条件下消耗ATP发⽣氧化反应,将部分化学能转变为可见光能释放。
然后在体外利⽤敏感的CCD设备形成图像。
荧光素酶基因可以被插⼊多种基因的启动⼦,成为某种基因的报告基因,通过监测报告基因从⽽实现对⽬标基因的监测。
⽣物荧光实质就是⼀种化学荧光,萤⽕⾍荧光素酶在氧化其特有底物荧光素的过程中可以释放波长⼴泛的可见光光⼦,其平均波长为560 nm(460—630 nm),这其中包括重要的波长超过600 nm的红光成分。
在哺乳动物体内⾎红蛋⽩就是吸收可见光的主要成分,能吸收中蓝绿光波段的⼤部分可见光;⽔与脂质主要吸收红外线,但其均对波长为590—800 nm的红光⾄近红外线吸收能⼒较差,因此波长超过6 00 nm的红光虽然有部分散射消耗但⼤部分可以穿透哺乳动物组织被⾼灵敏的CCD检测到。
⽣物发光成像的优点可以⾮侵⼊性,实时连续动态监测体内的各种⽣物学过程,从⽽可以减少实验动物数量,及降低个体间差异的影响;由于背景噪声低,所以具有较⾼的敏感性;不需要外源性激发光,避免对体内正常细胞造成损伤,有利于长期观察;此外还有⽆放射性等其她优点。
然⽽⽣物发光也有⾃⾝的不⾜之处:例如波长依赖性的组织穿透能⼒,光在哺乳动物组织内传播时会被散射与吸收,光⼦遇到细胞膜与细胞质时会发⽣折射,⽽且不同类型的细胞与组织吸收光⼦的特性也不尽相同,其中⾎红蛋⽩就是吸收光⼦的主要物质;由于就是在体外检测体内发出的信号,因⽽受到体内发光源位置及深度影响;另外还需要外源性提供各种荧光素酶的底物,且底物在体内的分布与药动⼒学也会影响信号的产⽣;由于荧光素酶催化的⽣化反应需要氧⽓、镁离⼦及ATP等物质的参与,受到体内环境状态的影响。
⼆、⼩动物活体成像1、制作动物模型可根据实验需要通过尾静脉注射、⽪下移植、原位移植等⽅法接种已标记的细胞或组织。
小动物活体荧光成像生物发光实验步骤
小动物活体荧光成像生物发光实验步骤随着生物学技术的不断发展，活体荧光成像技术已经成为了研究生物体内生物学过程的重要手段之一。
通过活体荧光成像技术，研究人员可以实时观察到小动物体内的生物发光信号，揭示生物体内的分子过程和疾病发生的机制。
以下是一般小动物活体荧光成像生物发光实验的步骤，供感兴趣的研究人员参考。
实验材料准备1. 小动物：选择适合的实验小动物，例如小鼠或斑马鱼等。
2. 荧光成像仪：选择适合的活体荧光成像仪器，以保证实验成像的清晰度和准确性。
3. 示踪剂：根据实验需要选择合适的荧光示踪剂，例如荧光蛋白或荧光染料等。
4. 外源激发源：准备合适的外源激发源，用于激发小动物体内的荧光信号。
实验操作步骤1. 实验前准备：将实验用小动物按照规定的操作流程进行麻醉或固定，以保证实验操作的安全性和准确性。
2. 示踪剂注射：根据实验设计，将选定的荧光示踪剂通过适当的途径注入小动物体内，可以是静脉注射、腹腔注射等。
3. 示踪剂激发：在示踪剂注射后，根据实验需要，使用外源激发源对小动物体内的荧光示踪剂进行激发，激发的光源要根据示踪剂的激发波长进行选择。
4. 荧光成像：使用荧光成像仪器对小动物体内的荧光信号进行实时观测和成像，在观测过程中要注意调节成像仪器的参数，以保证成像的清晰度和信号的准确性。
5. 数据分析：实时观测并记录荧光成像的数据，根据实验设计进行数据分析和结果统计，揭示小动物体内的生物发光信号的分布和强度变化。
注意事项1. 实验操作要严格按照规定的操作流程进行，确保实验的准确性和可重复性。
2. 在注射示踪剂和激发荧光信号的过程中，需要注意对小动物的生理状况和实验操作的影响，以减少对小动物的伤害和干扰。
3. 荧光成像过程中要注意对成像仪器的参数进行调节，以获得清晰准确的荧光信号成像数据。
4. 在数据分析过程中，要根据实验设计进行结果的统计和分析，确保实验结果的科学性和可信度。
5. 实验结束后要对小动物进行恢复和护理，确保小动物的健康和安全。
小鼠活体成像实验步骤
小鼠活体成像实验步骤引言小鼠活体成像是一种非侵入性的技术，可以用于研究小鼠的生理和疾病过程。
该技术结合了光学、荧光和成像学等多种技术，通过对小鼠进行荧光成像或生物发光实验，可以观察和定量评估小鼠内部器官的功能和病变情况。
本文将介绍小鼠活体成像实验的步骤和常用技术。
实验步骤步骤一：准备工作在进行小鼠活体成像实验前，需要进行一些准备工作：1.小鼠选择：选择适合实验的小鼠株系和个体。
要考虑小鼠的年龄、性别、体重等因素。
2.药物和探针准备：根据实验需求选择合适的药物和探针，并按照说明书进行准备。
3.仪器和设备准备：确保实验所需的成像仪器和设备正常工作，如荧光显微镜、全身小动物成像仪等。
4.实验环境准备：保持实验环境的清洁和稳定，控制温度、湿度和光照等因素。
步骤二：小鼠麻醉和固定1.麻醉小鼠：根据实验需求选择适当的麻醉方法。
常用的麻醉方法有全身麻醉和局部麻醉。
全身麻醉常用的药物包括异氟醚、七氟醚等；局部麻醉常用的药物包括利多卡因等。
根据药物的剂量和给药途径麻醉小鼠。
2.固定小鼠：将麻醉后的小鼠固定在成像台上，可使用专用的小动物固定装置。
固定小鼠的目的是为了减少动物活动对成像结果的影响。
步骤三：探针给药和荧光探针成像1.探针给药：根据实验需求选择适当的荧光探针，并根据药物说明书的建议给予小鼠给药。
常用的探针有荧光染料、荧光蛋白等。
探针给药的剂量和给药途径根据实验需要确定。
2.荧光探针成像：根据实验需求选择合适的成像仪器和设备进行荧光探针成像。
常用的成像仪器有荧光显微镜、全身小动物成像仪等。
根据实验要求选择合适的成像方式，如单光子或多光子成像。
步骤四：数据分析和结果呈现1.数据分析：将荧光成像得到的数据导入相应的数据分析软件进行分析。
根据实验目的和假设选择合适的统计方法和分析技术，如图像分割、定量分析等。
将得到的荧光信号定量化，得到所需的数据结果。
2.结果呈现：根据数据分析得到的结果，可以使用图表、统计分析等方式进行结果呈现。
小动物活体成像的影响因素
小动物活体成像的影响因素小动物活体成像是一种非侵入性的医学成像技术，用于观察和研究小动物的生理和病理过程。
这项技术能够提供活体动物的解剖、生理和代谢信息，对于疾病的早期诊断和治疗研究具有重要意义。
小动物活体成像的结果受多种因素的影响，本文将重点讨论这些影响因素。
1.动物的物种和品系：不同物种和品系的动物对活体成像的结果可能存在差异。
这是因为不同动物的解剖结构和生理特征各异，影响了成像结果的质量和可读性。
因此，选择合适的物种和品系对于研究和结果的可靠性至关重要。
2.动物的年龄和体重：年龄和体重是影响活体成像结果的重要因素。
年龄和体重的差异可能导致不同年龄和体重的动物在成像上存在差异，比如成像信号的强度和分辨率。
因此，在活体成像研究中应该尽量选择相似年龄和体重的动物。
3.麻醉的方式和剂量：麻醉是进行小动物活体成像的必要步骤，麻醉方式和剂量的选择对成像结果具有重要影响。
不同的麻醉药物和剂量可能对动物的生理状态产生不同的影响，进而影响成像结果的质量和可读性。
因此，在活体成像实验中应该选择合适的麻醉方式和剂量。
4.成像设备和技术：成像设备和技术是影响活体成像结果的关键因素之一、不同的成像设备和技术具有不同的成像原理和参数，对成像结果的质量和分辨率有直接影响。
因此，在活体成像实验中应该选择适合的成像设备和技术，并合理控制成像参数以获得更好的成像效果。
5.染料和探针的选择：染料和探针在活体成像中扮演着重要的角色，它们能够标记和突出特定的生物过程和分子靶点。
不同的染料和探针具有不同的理化性质和生物分布特征，对成像结果的质量和可读性有直接影响。
因此，在活体成像实验中应该选择适合的染料和探针，并合理控制其使用和浓度。
6.环境条件和动物处理：环境条件和动物处理是影响活体成像结果的关键因素之一、不适合的环境条件和不合理的动物处理可能导致动物应激反应和体内代谢变化，从而影响成像结果的质量和可读性。
因此，在活体成像实验中应该为动物提供适宜的环境条件和合理的处理方法。
小动物活体成像技术的原理及操作方法
小动物活体成像技术的原理及操作方法小动物活体成像技术是一种用于非侵入性的观察小动物体内活动的技术。
它可以通过显影小动物的生物分子、细胞、组织、器官以及整体结构，从而获取关于它们的形态、功能和代谢信息。
在医学研究、药物研发和临床诊断中，小动物成像技术具有重要的应用价值。
1.光学成像：光学成像是利用光线通过生物组织时的散射和吸收特性来观察和记录组织的形态和功能。
这种技术包括荧光成像、双光子显微镜、光声成像等。
其中，荧光成像是利用特定的分子标记物与目标分子结合后的荧光信号进行成像，而双光子显微镜则采用长波长激光来更深入地穿透生物组织进行成像。
2. 核磁共振成像（MRI）：MRI利用静磁场和脉冲磁场来获取生物组织的形态和功能信息。
其原理是通过对核自旋在静磁场中的预cession以及脉冲磁场的激发和接收来获取信号，并通过计算重建成图像。
3.正电子发射断层扫描（PET）：PET利用放射性同位素标记的生物分子来观察和记录生物组织的代谢、功能和分布情况。
其原理是标记荧光物质与目标分子发生放射性衰变并释放正电子，然后通过正电子与电子相遇并发生湮灭反应，产生两个光子，再通过和PET仪器接收器相遇并形成探测信号，最终通过计算重建出成像。
1.选择合适的动物模型：根据实验目的和需要，选择适合的小动物模型，例如小鼠、大鼠等。
确保动物的健康和生理状况符合实验要求。
2.准备适当的标记物：根据研究需求，选择合适的标记物。
标记物可以是荧光染料、放射性同位素、磁共振对比剂等，用于标记目标分子或组织。
3.标记物注射或给药：将选择的标记物进行注射或给药，使其能够与目标分子或组织结合。
4.成像设备设置：根据实验要求，将成像设备进行适当的设置，例如调整光源、控制磁场强度等。
5.成像操作：对标记物注射或给药后的小动物进行成像操作。
操作过程中可以根据需要调整成像参数，如曝光时间、扫描时间等。
6.数据分析和解释：对成像结果进行数据分析和解释，提取关键信息，评估实验效果，并与其他实验数据进行比较和验证。
FMT小动物活体荧光断层成像技术的特点及优势
FMT小动物活体荧光断层成像技术的特点及优势1.动态观察：FMT技术能够实时观察小动物体内的荧光信号变化。
通过连续观察动物体内的荧光信号，可以了解不同时间点之间的动态变化，比如药物的代谢过程、细胞内信号传递的动态过程等。
2.低剂量成像：FMT技术只需要在小动物体内植入极小剂量的荧光探针，就可以获得高分辨率的成像数据。
相比于传统的放射性标记方法，FMT技术对动物体的伤害更小，更加安全。
3.三维成像：FMT技术采用断层成像技术，可以对小动物体内的荧光信号进行三维成像。
与传统的二维成像相比，三维成像可以提供更详细、准确的信息，更好地了解荧光信号在小动物体内的空间分布情况。
4.高灵敏度：FMT技术具有很高的灵敏度，可以检测到极低浓度的荧光信号。
这使得FMT技术在研究离子浓度、代谢产物等低浓度信号时具有优势，有助于了解生物分子在小动物体内的分布和转运情况。
1.非侵入性：FMT技术避免了传统成像方法中需要对小动物进行切割或特殊处理的步骤。
它通过植入荧光探针，来实现对小动物体内荧光信号的成像，避免了对小动物的伤害，减少了实验操作的复杂性。
2.多参数成像：FMT技术可以同时对多个荧光通道进行成像，获得多个参数的信息。
这使得研究人员可以通过观察不同荧光通道的信号，了解多个生物过程之间的关联性，为研究提供更全面的数据。
3.高通量成像：FMT技术可以实现对多个小动物进行高通量的成像，提高了实验效率和产出率。
这对于大规模筛选药物、评估治疗效果等研究具有重要意义。
总之，FMT小动物活体荧光断层成像技术具有非侵入性、动态观察、低剂量成像、三维成像和高灵敏度等特点，并且相比于传统的成像方法具有非侵入性、多参数成像和高通量成像等优势。
这使得FMT技术在生物医学研究中有着广泛的应用前景，可以用于研究小动物体内的荧光信号、生物分子的转运和代谢过程等。
小鼠活体成像实验步骤
小鼠活体成像实验步骤一、引言小鼠活体成像是一种非侵入性的技术，可以用于研究小鼠的生理和病理过程。
该技术可以通过对小鼠进行荧光成像、放射性成像和磁共振成像等方式来观察小鼠内部的生物学活动和分子信号。
本文将介绍小鼠活体成像实验的步骤。
二、实验前准备1. 小鼠准备：选择符合实验要求的小鼠，如性别、年龄、体重等。
2. 设备准备：根据实验需要准备相应的设备，如荧光显微镜、放射性仪器或磁共振成像仪。
3. 样品制备：根据实验需要制备样品，如荧光探针或放射性标记物。
4. 实验环境：保持实验环境稳定，如温度、湿度和气味等。
三、荧光成像实验步骤1. 选择适当的荧光探针：根据要研究的生物学过程选择适当的荧光探针。
2. 注射荧光探针：将选定的荧光探针注射到小鼠体内，通常是通过静脉注射或皮下注射。
3. 荧光成像：将小鼠放在荧光显微镜中进行荧光成像，观察荧光信号的强度和分布情况。
四、放射性成像实验步骤1. 选择适当的放射性标记物：根据要研究的生物学过程选择适当的放射性标记物。
2. 注射放射性标记物：将选定的放射性标记物注入小鼠体内，通常是通过静脉注射或皮下注射。
3. 放射性成像：将小鼠放在放射性仪器中进行放射性成像，观察放射性信号的强度和分布情况。
五、磁共振成像实验步骤1. 选择适当的磁共振对比剂：根据要研究的生物学过程选择适当的磁共振对比剂。
2. 注入磁共振对比剂：将选定的磁共振对比剂注入小鼠体内，通常是通过静脉注射或皮下注射。
3. 磁共振成像：将小鼠放在磁共振成像仪中进行磁共振成像，观察磁共振信号的强度和分布情况。
六、实验注意事项1. 小鼠的选择要符合实验要求，如性别、年龄、体重等。
2. 实验设备要保持稳定，特别是在荧光成像和放射性成像实验中。
3. 样品制备要严格按照操作规程进行，以确保实验结果的准确性和可靠性。
4. 实验环境要保持清洁卫生，以避免外界干扰对实验结果的影响。
5. 实验过程中要注意小鼠的福利和健康，如给予足够食物和水，并定期检查小鼠的健康状况。
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小动物活体成像技术关键词：动物成像分子影像学光学成像2010-04-20 00:00 来源：互联网点击次数：5089 1、背景和原理 1999年，美国哈佛大学Weissleder等人提出了分子影像学（molecular imaging）的概念——应用影像学方法，对活体状态下的生物过程进行细胞和分子水平的定性和定量研究。
传统成像大多依赖于肉眼可见的身体、生理和代谢过程在疾病状态下的变化，而不是了解疾病的特异性分子事件。
分子成像则是利用特异性分子探针追踪靶目标并成像。
这种从非特异性成像到特异性成像的变化，为疾病生物学、疾病早期检测、定性、评估和治疗带来了重大的影响。
分子成像技术使活体动物体内成像成为可能，它的出现，归功于分子生物学和细胞生物学的发展、转基因动物模型的使用、新的成像药物的运用、高特异性的探针、小动物成像设备的发展等诸多因素。
目前，分子成像技术可用于研究观测特异性细胞、基因和分子的表达或互作过程，同时检测多种分子事件，追踪靶细胞，药物和基因治疗最优化，从分子和细胞水平对药物疗效进行成像，从分子病理水平评估疾病发展过程，对同一个动物或病人进行时间、环境、发展和治疗影响跟踪。
2、分子成像的优点分子成像和传统的体外成像或细胞培养相比有着显著优点。
首先，分子成像能够反映细胞或基因表达的空间和时间分布，从而了解活体动物体内的相关生物学过程、特异性基因功能和相互作用。
第二，由于可以对同一个研究个体进行长时间反复跟踪成像，既可以提高数据的可比性，避免个体差异对试验结果的可影响，又不需要杀死模式动物，节省了大笔科研费用。
第三，尤其在药物开发方面，分子成像更是具有划时代的意义。
根据目前的统计结果，由于进入临床研究的药物中大部分因为安全问题而终止，导致了在临床研究中大量的资金浪费，而分子成像技术的问世，为解决这一难题提供了广阔的空间，将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述水平的数据，这是用传统的方法无法了解的领域，所以分子成像将对新药研究的模式带来革命性变革。
其次，在转基因动物、动物基因打靶或制药研究过程中，分子成像能对动物的性状进行跟踪检测，对表型进行直接观测和（定量）分析；3、分类分子成像技术主要分为光学成像、核素成像、磁共振成像和超声成像、CT成像五大类。
(1) 光学成像活体动物体内光学成像(Optical in vivo Imaging)主要采用生物发光（bioluminescence）与荧光（fluorescence）两种技术。
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。
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，已广泛应用于生命科学、医学研究及药物开发等方面。
乳动物生物发光，是将Fluc基因整合到细胞染色体DNA上以表达荧光素酶，当外源（腹腔或静脉注射）给予其底物荧光素(luciferin)，即可在几分钟内产生发光现象。
这种酶在ATP及氧气的存在条件下，催化荧光素的氧化反应才可以发光，因此只有在活细胞内才会产生发光现象，并且光的强度与标记细胞的数目线性相关。
对于细菌，lux操纵子由编码荧光素酶的基因和编码荧光素酶底物合成酶的基因组成，带有这种操纵子的细菌会持续发光，不需要外源性底物。
基因、细胞和活体动物都可被荧光素酶基因标记。
标记细胞的方法基本上是通过分子生物学克隆技术, 将荧光素酶的基因插到预期观察的细胞的染色体内，通过单克隆细胞技术的筛选, 培养出能稳定表达荧光素酶的细胞株。
目前, 常用的细胞株基本上都已标记好, 市场上已有销售。
将标记好的细胞注入小鼠体内后, 观测前需要注射荧光素酶的底物—荧光素，为约280道尔顿的小分子。
荧光素脂溶性非常好, 很容易透过血脑屏障。
注射一次荧光素能保持小鼠体内荧光素酶标记的细胞发光30-45分钟。
每次荧光素酶催化反应只产生一个光子，这是肉眼无法观察到的，应用一个高度灵敏的制冷CCD相机及特别设计的成像暗箱和成像软件，可观测并记录到这些光子。
光在哺乳动物组织内传播时会被散射和吸收，光子遇到细胞膜和细胞质时会发生折射现象，而且不同类型的细胞和组织吸收光子的特性并不一样。
在偏红光区域, 大量的光可以穿过组织和皮肤而被检测到。
利用灵敏的活体成像系统最少可以看到皮下的500个细胞，当然，由于发光源在老鼠体内深度的不同可看到的最少细胞数是不同的。
在相同的深度情况下, 检测到的发光强度和细胞的数量具有非常好的线性关系。
可见光体内成像技术的基本原理在于光可以穿透实验动物的组织并且可由仪器量化检测到的光强度，同时反映出细胞的数量。
荧光发光是通过激发光激发荧光基团到达高能量状态，而后产生发射光。
常用的有绿色荧光蛋白(GFP)、红色荧光蛋白DsRed 及其它荧光报告基团，标记方法与体外荧光成像相似。
荧光成像具有费用低廉和操作简单等优点。
同生物发光在动物体内的穿透性相似，红光的穿透性在体内比蓝绿光的穿透性要好得多，近红外荧光为观测生理指标的最佳选择。
虽然荧光信号远远强于生物发光，但非特异性荧光产生的背景噪音使其信噪比远远低于生物发光。
虽然许多公司采用不同的技术分离背景光，但是受到荧光特性的限制，很难完全消除背景噪音。
这些背景噪音造成荧光成像的灵敏度较低。
目前大部分高水平的文章还是应用生物发光的方法来研究活体动物体内成像。
但是，荧光成像有其方便，便宜，直观，标记靶点多样和易于被大多数研究人员接受的优点，在一些植物分子生物学研究和观察小分子体内代谢方面也得到应用。
对于不同的研究，可根据两者的特点以及实验要求，选择合适的方法。
最近许多文献报道的实验中，利用绿色荧光蛋白和荧光素酶对细胞或动物进行双重标记，用成熟的荧光成像技术进行体外检测，进行分子生物学和细胞生物学研究；然后利用生物发光技术进行动物体内检测，进行活体动物体内研究。
(2) 核素成像核素成像技术用于发现易于为核素标记的既定靶目标底物的存在，或用于追踪小量标记基因药物和进行许多药物抵抗或病毒载体的传送。
包括微PET、微SPECT。
微PET（正电子发射断层扫描仪Positron Emission Tomography）在目前的分子影像学研究中占据着极其重要的地位。
最先开始的分子影像学研究就是用PET完成的，如今，用微PET进行的单纯胞疹病毒胸苷激酶的分子影像学技术已应用于临床试验中。
微PET技术是将正电子同位素标记的化合物注入生物体内作为探针，当这些化合物参与生物体内的代谢过程时，PET按照同位素放射性分布的绝对量进行连续性扫描，根据动力学原理和图像数据，对活体组织中的生理生化代谢过程作出定量分析，如血流量、能量代谢、蛋白质合成、脂肪酸代谢、神经递质合成速度、受体密度及其与配体结合的选择性和动力学等。
PET 通常使用的探针是用11C，14N， 15O 及18F 等生物组织中含量最多元素的放射性核素标记的化合物，它们具有与体内分子类似（包括细胞代谢）的特点。
在药理学研究中，则可以用正电子同位素直接标记药物，观察其在活体中的分布和代谢，或测量生理性刺激及病理学过程中药物分布与代谢的变化，从而对药物剂量、作用部位、可能发生的毒副作用等做出前瞻性判断。
还可以判断其代谢反应的类型及产物，观察药物与其他药物的相互作用、药物与营养物质的相互作用、药物与受体的作用、药物与酶的相互作用等。
(3) 磁共振成像磁共振（MRI）分子影像学的优势在于它的高分辨率（已达到μm级），同时可获得解剖及生理信息。
这些正是核医学、光学成像的弱点。
但是MRI 分子影像学也有其弱点，它的敏感性较低（微克分子水平），与核医学成像技术的纳克分子水平相比，低几个数量级。
传统的MRI是以物理、生理特性作为成像对比的依据。
分子水平的MRI成像是建立在上述传统成像技术基础上，以特殊分子作为成像依据，其根本宗旨是将非特异性物理成像转为特异性分子成像，因而其评价疾病的指标更完善，更具特异性。
MRI分子影像学成像，可在活体完整的微循环下研究病理机制，在基因治疗后表型改变前，评价基因治疗的早期效能，并可提供三维信息，较传统的组织学检查更立体、快速。
概括起来，MRI在分子影像学的应用主要包括基因表达与基因治疗成像、分子水平定量评价肿瘤血管生成、显微成像、活体细胞及分子水平评价功能性改变等方面。
(4) 超声成像超声分子影像学是近几年超声医学在分子影像学方面的研究热点。
它是利用超声微泡造影剂介导来发现疾病早期在细胞和分子水平的变化，有利于人们更早、更准确地诊断疾病。
通过此种方式也可以在患病早期进行基因治疗、药物治疗等，以期在根本上治愈疾病。
(5) CT 成像CT成像是利用组织的密度不同造成对X射线透过率的不同而对人体成像的临床检测技术。
近来，由于具有更高的分辨率与灵敏度的微CT的出现，使这项传统的技术也进入分子成像领域。
主要是应用在肿瘤学，骨科方面的研究。