小動物成像設備是用于在活體小動物（如小鼠、大鼠等）身上進行細胞和分子水平影像學研究的設備。這些設備能夠實時、無創或微創地監測小動物體內的生物過程，為生物醫學研究提供了重要的工具。以下是一些常見的小動物成像設備及其特點：

一、可見光成像設備

生物發光成像

原理：利用熒光素酶基因標記細胞或DNA，熒光素酶與相應底物發生生化反應，產生生物體內的光信號。

特點：自發熒光，無需激發光源，發光強度與標記細胞的數目呈線性相關。

應用：用于監測轉基因表達、基因治療、腫瘤生長等。

熒光成像

原理：采用熒光報告基因（如GFP、RFP）或熒光染料（包括熒光量子點）等新型納米標記材料進行標記，利用報告基因產生的生物發光或熒光染料產生的熒光形成體內的生物光源。

特點：使用低能量、無輻射，對信號檢測靈敏度高，能實時監測標記的活體生物體內的細胞活動和基因行為。

應用：廣泛應用于監控轉基因的表達、基因治療、感染的進展、腫瘤的生長和轉移、器官移植、毒理學、病毒感染和藥學研究中。

二、核素成像設備

小動物PET設備

原理：利用醫用回旋加速器發生的核反應生產正電子放射性核素，通過有機合成、無機反應或生化合成制備各種小動物PET正電子顯像劑或示蹤物質。顯像劑引入體內定位于靶器官，利用PET顯像儀采集信息顯示不同斷面圖并給出定量生理參數。

特點：具有優異的特異性、敏感性和能定量示蹤標記物；所使用的放射性核素多為動物生理活動需要的元素，不影響其生物學功能；半衰期超短，適合于快速動態研究。

應用：用于新型顯影劑開發、藥物尋找和開發、疾病生化過程研究等。

小動物SPECT設備

原理：使用長半衰期的放射性同位素進行顯像。

特點：與PET相比，靈敏度、分辨率、圖像質量及定量準確性較差，但不需要回旋加速器，且放射線示蹤劑種類更多。

應用：用于監視生理功能、示蹤代謝過程和定量受體密度等。

三、核磁共振成像（MRI）設備

原理：依據所釋放的能量在物質內部不同結構環境中不同的衰減，繪制出物體內部的結構圖像。

特點：無電離輻射性損害，高度的軟組織分辨能力，無需使用對比劑即可顯示血管結構；具有微米級的高分辨率及低毒性；能同時獲得生理、分子和解剖學的信息。

應用：小動物研究中，MRI是一個功能強大、多用途的成像系統，廣泛應用于各種生物醫學研究領域。

四、超聲成像設備

原理：基于聲波在軟組織傳播而成像。

特點：無輻射、操作簡單、圖像直觀、價格便宜。

應用：由于所達到組織深度的限制和成像質量容易受到骨或軟組織中的空氣的影響而產生假象，超聲成像在小動物研究中的應用主要集中在生理結構易受外界影響的膀胱和血管。

五、計算機斷層攝影成像（CT）設備

原理：當X射線透過樣本時，樣本的各個部位對X射線的吸收率不同，從而繪制出物體內部的結構圖像。

特點：小動物CT（微型CT）系統能夠在短時間內實現小型嚙齒動物活體狀態下的結構成像，空間分辨率高。

應用：主要應用于骨研究（如骨小梁）、肺部組織、生物材料（如仿生材料生物支架的孔隙率、強度等）、疾病機制研究（如疾病狀態對骨骼發育、修復的影響）、新藥開發（如骨質疏松癥及療效評價）等領域。

總結

小動物成像設備種類繁多，各有特點和應用領域。在選擇設備時，需要根據具體的研究需求和實驗條件進行綜合考慮。