【摘要】 在过去的三十年中，高分辨率多光子和共聚焦活体成像（IVI）已成为生物和生物医学研究武器中的典型工具。

活体成像是对活体动物的细胞和组织进行成像的过程。在过去的三十年中，高分辨率多光子和共聚焦活体成像（IVI）已成为生物和生物医学研究武器中的典型工具。活体成像使研究人员能够在体内以单细胞分辨率可视化和捕获多个器官系统中的动态生物过程[1]。虽然活体成像最常在小鼠和啮齿动物中进行（由于它们的体积小，与人类的遗传相似性，以及它们被实验操纵以模拟多种疾病的能力），但该技术已经在包括人类在内的各种物种中成功应用[2]。通过将信号的产生或检测限制在组织内的单个几何平面上，光学切片生成该平面内细胞的图像与标准组织病理学技术生成的图像惊人地相似。并且，这些图像是非破坏性采集的，不会受到与固定、化学处理和机械切割成薄片的组织相同的伪影（例如组织脱水、收缩、撕裂等）的影响[1]。

鉴于该技术的穿透深度相对有限（与MRI或PET相比），必须暴露感兴趣的组织以进行多光子或基于共聚焦的活体成像。这可以通过多种方式实现。这些技术中最简单，侵入性最小的是当感兴趣的细胞位于显微镜易于接近的深度内时。眼睛后部的细胞就是这种情况，例如视网膜[3]（使用长工作距离物镜通过角膜进入），或者存在于皮肤内或注入皮肤的细胞。通常，皮肤成像仅限于表皮层。然而，小鼠耳朵的背部皮肤区域足够薄，可以通过多光子显微镜进入表皮和真皮。[4]

虽然IVI不能取代其他技术，如固定组织、FACS或体外测定，但它确实提供了强大的补充作用，克服了这些终点测定的许多局限性。IVI能够以单细胞分辨率在极其广泛的时间和空间尺度上无损地可视化细胞和组织，这意味着可以在保持与生物体其余部分（例如循环系统，内分泌系统等）的连接的同时测试生物学机制。此外，过去二十年来商用显微镜的进步和方法的发展简化了IVI方案，并能够访问整个身体的各种组织。这大大降低了有兴趣进行IVI实验的实验室的进入壁垒。

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