小动物活体成像仪

随着医学和生命科学领域的快速发展，动物模型在研究人类生命奥秘中扮演着至关重要的角色。1999年，分子影像学的概念应运而生，它通过影像学方法使得活体动物体内成像成为可能。这一技术的出现极大地推动了生命科学研究的进步，尤其是在特异性细胞研究、靶细胞追踪、药物和基因治疗优化等方面。活体成像技术是一系列用于观察活体动物体内过程的非侵入性技术。这些技术包括光学成像、核素成像（PET、SPECT）、磁共振成像（MRI）、CT成像、超声成像以及磁粒子成像（MPI）。它们各自具有独特的优势，通常不是相互竞争，而是互补共存，共同为生命科学研究提供支持。光学成像技术光学成像技术是小动物活体成像系统中应用最为广泛的一种技术。它利用生物发光和荧光原理，通过特定的成像设备捕捉活体动物体内发出的光信号，从而实现对细胞、分子和组织等生物过程的实时、动态监测。光学成像技术具有操作简便、结果直观、测量快速、同时可检测多个动物费用低廉等优点，因此受到生命科学、医学研究等各领域研究者的广泛关注和应用。基于此，本文聚焦以光学成像技术为核心的小动物活体成像仪，通过对2023年中国小动物活体成像仪（单价大于100万元）市场销售情况的调研统计，并以重大科研设施与仪器国家网络管理平台（以下简称“重大平台”）所收录的超过12万台重大仪器设备（货值大于100万元）为数据基础，对当前中国小动物活体成像仪的销售及使用情况进行简要分析。一、2023年中国小动物活体成像仪市场销售情况分析 根据仪器信息网调研统计，2023年中国小动物活体成像仪市场销售额约为5.6亿元，其中约90%为近红外一区小动物活体成像仪，10%为近红外二区小动物活体成像仪。瑞孚迪Revvity以69.5%的市场份额，毫无争议地成为了市场的领头羊。2023年中国小动物活体成像仪主要品牌销售额市场分布数据来源：信立方科学仪器产业大数据、仪器信息网，2024年6月 从销售额分布来看，2023年中国小动物活体成像仪市场占比最高的是瑞孚迪Revvity，以69.5%的市场占比高居榜首之位。其他品牌均在10%以内，博鹭腾、德国伯托、上海恒光智影、北京DPM、和法国Vilber等，其市场占比分别约为9%、3.6%、2.9%、2.7%和2.5%。自2011年收购专注于生命科学研究、成像和检测服务的Caliper Life Sciences公司以来，瑞孚迪Revvity已经成为全球小动物成像领域最大的供应商，除了整机产品之外，还提供种类丰富的生物发光细胞株、细菌、生物发光底物及丰富的活体荧光成像试剂。据报道，瑞孚迪Revvity IVIS系列高端小动物活体光学成像系统在国内装机量已经超过1000台，在生命科学研究领域中扮演着重要的角色。二、重大平台小动物活体成像仪使用情况分析重大平台小动物活体成像仪单位类型分布数据来源：信立方科学仪器产业大数据、仪器信息网，2024年6月据仪器信息网统计，重大平台收录登记的小动物活体成像仪共398台，小动物活体成像仪使用单位主要以大专院校和科研院所为主，两者合计约占9成。进一步分析发现，大专院校用户单位中，双一流大学占据较大比例，约占2/3。科研院所用户单位则主要以医学研究所、药物研究所、动物研究所、肿瘤研究所等为主。除了大专院校和科研院所用户单位之外，以疾控、医院等为代表的卫生系统用户单位也占据了一部分比例，所占比例约为6%。小动物活体成像仪重大平台用户省份分布数据来源：信立方科学仪器产业大数据、仪器信息网，2024年6月 重大平台数据分析表明，小动物活体成像仪用户分布涉及29个省份/直辖市/自治区，主要分布在江苏、北京、广东、浙江、上海、河南等地区。由此可见仪器资源依然集中分布在高等教育强省，存在资源分布不均的问题。重大平台小动物活体成像仪品牌分布数据来源：信立方科学仪器产业大数据、仪器信息网，2024年6月重大平台数据分析表明，目前国内用户登记使用的小动物活体成像仪主要以进口品牌为主，其中瑞孚迪Revvity以68%的占比排在首位，遥遥领先其他品牌，其次是美国Carestream（原Kodak），所占比例约为8%。德国伯托和布鲁克也占据了一定的比例，分别约为6%和5%。除了以上品牌之外，其他品牌所占比例不超过1%。由此可见，瑞孚迪Revvtiy深受高校、科研院所等用户的欢迎。重大平台江苏地区小动物活体成像仪品牌分布数据来源：信立方科学仪器产业大数据、仪器信息网，2024年6月 从江苏地区重大平台小动物活体成像仪品牌分布来看，整体趋势与全国重大平台品牌分布相似，瑞孚迪Revvity在江苏地区有着绝对的竞争优势，所占比例高达83%，这不仅证明了其产品的卓越性能，也反映了市场对其品牌的深厚信任。

p style="text-align: justify "　　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 ，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。以此为基础发展起来的小动物活体成像技术，可广泛应用于癌症与抗癌药物研究、免疫学与干细胞研究、细胞凋零、病理机制及病毒研究、基因表达和蛋白质之间相互作用、转基因动物模型构建、药效评估、药物甄选与预临床检验、药物配方与剂量管理、肿瘤学应用、生物光子学检测、食品监督与环境监督等诸多方面。br//pp style="text-align: justify "　　生命科学研究领域常用的小动物成像设备如：核磁共振成像MRI、计算机断层成像CT、计算机X线成像PET、单光子发射断层扫描SPET和光学成像仪器设备等，为该领域研究提供了各种成像方式。仪器信息网编辑盘点了市面上主流厂商的小动物活体成像仪，供广大生命科学领域用户参考。（排名不分先后）/pp style="text-align: justify "span style="color: rgb(192, 0, 0) "　　strong1、布鲁克BioSpec 3T MRI/MRS 小动物活体成像仪/strong/span/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/e3830a5c-cc5f-4122-a71f-690254f724d7.jpg" title="image001.jpg" alt="image001.jpg"/span style="color: rgb(192, 0, 0) "/span/pp style="text-align: justify "　　专为大小鼠研究设计的BioSpec 3T采用了布鲁克最新MRI技术和软件应用包,可以提供多模态成像选项。场强为3特斯拉,拓展了多功能临床前MRI 和 MRS(局部频谱学) 系统的应用范围。值得一提的是，该仪器采用无制冷剂的设计，摆脱了对液氦或液氮的需要，在断电时拥有长达四小时的磁体保持时间。与此同时，紧凑、易于安装的BioSpec 3T填补了偏重于解剖结构成像的1特斯拉磁体和适用于尖端科研的高场MRI之间的空白。BioSpec 3T与PET等其他成像技术完全兼容, 利于实验室扩展使用更广泛的成像研究方案。/pp style="text-align: justify "　　a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C251642.htm" target="_blank" style="text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "span style="color: rgb(0, 112, 192) "点击查看该仪器更多相关信息/span/a/pp style="text-align: justify "　　span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong2.珀金埃尔默 IVIS Spectrum CT 小动物活体三维多模式成像系统/strong/span/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/0792bc90-1a0a-49e8-8e23-f8c6094638a1.jpg" title="image002.jpg" alt="image002.jpg"//pp style="text-align: justify "　　珀金埃尔默IVIS Spectrum CT集光学和microCT成像于一体,同时具备荧光和生物发光3D断层成像功能， 其特有的动物体表扫描技术能够获取真实的动物体表拓扑结构。此外，直观的软件操作界面和成像设置向导使操作流程变得十分简便。该仪器可实现生物发光成像、多光谱荧光和光谱分离成像、基于Cerenkov辐射原理的放射性核素成像、快速低辐射microCT成像和DyCE™ 动态对比度增强成像等。/pp style="text-align: justify "　　a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C168443.htm" target="_blank" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "点击查看该仪器更多相关信息/span/a/pp style="text-align: justify "　　span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong3.德国耶拿UVP iBox® Scientia™ 小动物活体成像仪/strong/span/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/678fa54e-fdb5-4557-b7a9-014aed7949fa.jpg" title="image003.jpg" alt="image003.jpg"//pp style="text-align: justify "　　德国耶拿在11月慕尼黑生化展上发布的UVP iBox® Scientia™ 小动物活体成像仪，具有如下特点：非侵入性的快速观察活体荧光信号和生物发光信号 包括GFP/RFP在内的21种滤光片可供选择，更换方便，保证在全光谱范围内(可见光，近红外)都能准确成像 超冷CCD和大光圈定焦镜头，即使在目标信号较弱时也能拍出清晰的画面 配备的温控板可以让小鼠保持正常生理体温，确保小鼠成像时结果的准确性 软件使用方便，对于需要多次成像的试验，可通过预设模板的方法进行一键成像 在线麻醉系统可以实现在线麻醉，防止体外麻醉对小鼠带来损伤 一次可同时进行多达5只小鼠的成像。该产品可广泛应用于癌症与抗癌药物研究等方面。/pp style="text-align: justify "　　a href="https://www.instrument.com.cn/news/20181031/474332.shtml" target="_blank" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "点击查看该仪器更多相关信息/span/a/pp style="text-align: justify "　strong　span style="color: rgb(192, 0, 0) "4. 纽迈科技Macro MR12大口径核磁共振分析与成像系统/span/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/dd0770f7-3ca0-4aa5-9c99-4681328b21ad.jpg" title="image004.jpg" alt="image004.jpg"//pp style="text-align: justify "　　Macro MR12是纽迈公司推出的大口径核磁分析与成像系统，集分析和成像于一体，整体具备C型大空腔磁体与推拉式进样设计，方便小动物的实验操作,能满足不同尺寸样品的测试需求。同时该产品采用了稀土钕铁硼材料永磁体，配套最新一代全数字化谱仪，在提高样品图像的分辨率的同时，保证其稳定性。MacroMR12可用于多组造影剂成像及弛豫率的分析，也可用于生命科学领域的活体动物临床前研究(如大鼠、小兔子、小狗和小猫等)。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C166284.htm" target="_blank" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "点击查看该仪器更多相关信息/span/a/pp style="text-align: justify "　　span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong5. 寰彤1.5T小动物核磁共振成像仪/strong/span/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/0fa84b05-ead1-4cf5-b29b-37a2a4260741.jpg" title="image005.jpg" alt="image005.jpg"//pp style="text-align: justify "　　寰彤小动物核磁共振成像仪在核磁共振影像实验中可实现四维(分子影像)核磁共振谱成像，三维空间成像，也可实现对小鼠，小动植物体等样品的三维、二维核磁共振成像实验。特点是在实验样品弛豫时间测量的同时，对实验样品图像可进行多角度观察、任意角度保存。产品具有三维成像数据采集和图像反演三维立体重建(伪彩色图像重建)的功能，广泛应用于生命科学、医学影像、生物医药和医药临床前预实验等科研工作。/pp style="text-align: justify "　span style="color: rgb(0, 112, 192) "　/spana href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C249992.htm" target="_blank" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "点击查看更多该仪器相关信息/span/a/pp style="text-align: justify "　　span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong6.Thmorgan小动物活体成像系统 SPECT/PET/CT/strong/span/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/abc3497a-adfa-44b6-86b2-88b1f77fd7dd.jpg" title="image006.jpg" alt="image006.jpg"//pp style="text-align: justify "　　Thmorgan小动物活体成像系统融合了PET、SPECT、CT成像技术。三种成像模式的结合使其具备低剂量、超高分辨率的CT成像功能和SPECT、PET同时高分辨率成像功能，此外该仪器能实现高能量同位素亚毫米成像能力(如： 0.5 mm 131I， 0.6 mm 67Ga， 0.7 mm213Bi)。其扫描速度较以往产品有明显提升，其SPECT/PET器官扫描小于1s，全身扫描小于8s而CT全身扫描小于5s。Thmorgan小动物活体成像系统SPECT/PET/CT主要应用范围有：小动物活体成像及精确定量研究、药学研究(药代动力学、药效学、药物的吸收分布代谢及排泄等)、蛋白质及基因表达研究、肿瘤学研究、新型材料和示踪剂的靶向性研究等。/pp style="text-align: justify "　　a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C247319.htm" target="_blank" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "点击查看该仪器更多相关信息/span/a/pp style="text-align: justify "　　span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong7.美谷分子MIIS 小动物活体成像系统/strong/span/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/a370b19e-8bb7-40cf-8725-7db29b3264df.jpg" title="image007.jpg" alt="image007.jpg"//pp style="text-align: justify "　　美谷分子MIIS小动物活体成像系统可帮助用户完成那些需要从小动物或植物中检测微弱荧光和发光信号的研究应用。该仪器配备图像获取和分析软件MetaMorph-MIIS，其特殊之处在于可控制 Z 轴定位，滤光片转轮和光源，并且还能获取时间序列和进行高速成像。深度制冷 CCD 和高性能 sCMOS 照相机作为检测器，辅以高亮度 LED 来检测荧光信号，不仅具有高灵敏度，避免紫外波段常见的光毒性，也提供了极高的稳定性。此外，该仪器具备高度扩展性，可以在暗箱内安装多种可选模块如小动物应用中的热板、电动载物台来支持多种视野成像和聚焦功能, 以及对应小动物麻醉气模块。这一系列的特点均为获取高质量活体成像图片提供了保障。/pp style="text-align: justify "　　span style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C229476.htm" target="_blank" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "点击查看更多该仪器相关信息/a/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong8. MOLECUBES小动物PET/SPECT/CT成像系统/strong/span/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/410ac4a6-518a-4057-83ee-78bcbb9ee922.jpg" title="image009.jpg" alt="image009.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "MO/spanspan style="text-indent: 2em "LECUBES小动物PET/SPECT/CT成像系统可应用于生物医药学实验室的肿瘤显像、受体显像、代谢显像、基因表达显像和药物研究等。MOLECUBES台式仪器的所有软、硬部件均为自主研发，其设计紧凑、操作方便，在高通量下依然能够保证运行正常，最高通量可满足4只小鼠或1只大鼠的高分辨率全身成像效果。该系列产品可通过组合实现单模式成像（PET/CT/SPECT）、双模式成像（PET-CT/SPECT-CT）和三模式成像（PET-SPECT-CT/PET-PET-CT/PET-CT-CT/SPECT-CT-CT）。/span/pp style="text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C276532.htm" target="_blank" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "点击查看更多该仪器相关信息/span/a/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong9.奥龙Micro Focus小动物活体成像系统/strong/span/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/7bf52e2b-a658-4d29-a1f9-e68040e550ce.jpg" title="image010.png" alt="image010.png"//pp style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "承担过多个国家科学仪器重大专项的丹东奥龙，主要以X射线产品为主，而旗下Micro Focus小动物活体成像系统主要用于小动物X射线成像，是一款微焦点（Micro Focus）成像系统，可实现一键自动曝光并配备图片处理工作站。该仪器操作简单且安全，因此无需专业的X射线操作知识，也无额外的X射线防护要求。/span/pp style="text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C242286.htm" target="_blank"span style="color: rgb(0, 112, 192) "点击查看更多该仪器相关信息/span/a/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong10.博鹭腾AniView 100动物活体成像系统/strong/span/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/f044ae2e-f66d-4bbf-b2ae-088563f98cf3.jpg" title="image011.jpg" alt="image011.jpg"//pp style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "作为博鹭腾今年新上市的产品，AniView100动物活体成像系统可用于测量各种癌症模型中肿瘤的生长和转移，能够无创伤定量检测原位瘤、转移瘤及自发瘤。该系统最大可实现6只小鼠或1只兔子同时成像，并且内置动物温控床、X-ray动物结构成像系统、气体麻醉模块，可根据实验需求快速选用相应系统。/spanbr//pp style="text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C308896.htm" target="_blank"span style="color: rgb(0, 112, 192) "点击查看更多该仪器相关信息/span/a/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong11.INDEC BiosystemsFluor Vivo荧光小动物活体成像系统/strong/span/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/cb8481f4-462e-474e-8456-4b904f5c38d6.jpg" title="image012.png" alt="image012.png"//pp style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "INDEC Biosystems荧光小动物活体成像系统Fluor Vivo系列可提供一套从个体水平到细胞水平的体内成像的解决方案。其技术优势主要有：可为用户定制全波长范围内通道，可实现GFP和RFP同时成像，并进行实时光谱分离，去除背景荧光，有效提升信噪比。此外还具备毫秒级快速成像，实时动态监测，可保留成像视频。/span/pp style="text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C208676.htm" target="_blank"span style="color: rgb(0, 112, 192) "点击查看更多该仪器相关信息/span/a/pp style="text-align: justify "　　span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong12.英国 MR Solution小动物核磁成像系统/strong/span/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/47a47401-01d7-46e5-ae6d-d85020cc2337.jpg" title="image008.jpg" alt="image008.jpg"//pp style="text-align: justify "　　英国MR Solution 公司针对临床前小动物 MR 核磁成像市场，从 2012 年起陆续推出采用无液态制冷剂超导技术、场强可调的临床前1.5T、3.0T、4.7T 及 7.0 T 的小动物 MR 成像系统。其创新高性能超导磁体不需液态氮或液态氦制冷，1.5T、3.0T、4.7T 及 7.0T 场强可选磁场均匀度，稳定性强，可调整场强。该产品可实现获取高分辨率、高信噪比及极佳的软组织对比度的图片，其专为小动物实验设计的通用动物造影床可与多种成像系统相容。MR Solution小动物核磁成像系统可广泛适用于各系统脏器的成像与多序列多参数应用平台，符合科研上的需求。/pp style="text-align: justify "　　span style="color: rgb(0, 0, 0) "strong小结/strong：本文盘点的八款仪器中具备单模式成像功能的产品有：布鲁克BioSpec 3T MRI/MRS、德国耶拿UVP iBox® Scientia™ 、纽迈科技Macro MR12、寰彤1.5T小动物核磁共振成像仪、美谷分子MIIS小动物活体成像仪和英国 MR Solution小动物核磁成像系统等 其中也不乏有多模式成像相结合的产品如珀金埃尔默IVIS Spectrum CT(集光学和microCT成像于一体)、Thmorgan小动物活体成像系统( SPECT、PET与CT三模式结合)等。目前单模式成像产品依旧是市场主流，但多种成像手段相结合的多模式成像研究已成为科研领域热点，因此具备多模式成像功能(或具备高扩展性)的活体成像仪器设备将是未来发展趋势。/span/p

2023年7月11日，第十一届慕尼黑上海分析生化展（以下简称:analytica China）在国家会展中心（上海）正式拉开帷幕，各大仪器厂商纷纷携重磅产品盛装亮相。德国耶拿在analytica China 现场举办了UVP BioSpectrum Advanced—小动物活体成像仪新品发布会，这也是时隔五年升级版新品再次在慕尼黑上的首秀。UVP BioSpectrum Advanced德国耶拿本次发布的UVP BioSpectrum Advanced—小动物活体成像仪新品是一款一体化生物成像系统，可用于包括动物或植物在内的活体样本光学标记信号的捕获、记录和数据分析。硬件方面，该成像系统配备了深度制冷的CCD相机，具有较高的灵敏度和信噪比。同时，选择高能量的激光作为RGB及近红外荧光成像的激发光源，确保荧光成像中较低的背景效果。另外，相比于LED光源而言，激光拥有更窄的光谱范围，可以有效地减少生物体内自发荧光对目标信号的干扰，提升了信噪比。再辅助荧光光谱解析，进而提升了目标信号的检测准确度。软件方面，UVP BioSpectrum Advanced搭载了操作简易、界面直观的成像及分析一体化软件TVisionWorks，具有强大的图像捕获、信号定量和分析功能。用户也选择可以搭载三维成像模块，完成深层生物发光信号的捕获和分析，允许实验人员对包含生物发光标记的实验动物进行3D建模，使成像效果提升到一个新的水平。凭借优秀的软硬件配置，该款生物成像新品可适用于肿瘤研究、药物研发、病原微生物学以及疾病机制研究等诸多领域。新品发布会上，德国耶拿产品研发副总裁Sean Gallagher介绍了德国耶拿和UVP在体内成像方面研发历史。他说：“可能会让一些观众感到惊讶的是，我们参与体内成像可以追溯到27年前。最初始于植物基因工程中利用绿色荧光蛋白进行基因表达的研究，实验过程中通过手持式紫外灯B100 365 nm激发绿色荧光蛋白来检测转基因组织。从1997年手持灯的简单开始，到现在开发出多功能生物发光和荧光成像系统，德国耶拿一直在持续的完善和发展活体成像技术。”发布会掠影