การใช้ Bioluminescence ในสัตว์ทดลอง

   เทคนิค Bioluminescence Imaging (BLI) เป็นวิธีสำคัญที่ใช้ในการวิจัยทางชีวการแพทย์ โดยเฉพาะในการศึกษาสัตว์ทดลองแบบ in vivo จุดเด่นของเทคนิคนี้คือสามารถ ติดตามกระบวนการทางชีวภาพได้แบบเรียลไทม์ (real-time) และเป็นวิธีที่ ไม่ต้องผ่าตัดหรือรบกวนร่างกาย (non-invasive)

   หลักการคือ ใช้เอนไซม์ luciferase ทำปฏิกิริยากับสารตั้งต้น เช่น luciferin แล้วเกิดการเปล่งแสง (bioluminescence) ขึ้น กล้องชนิด CCD (Charge-Coupled Device) ที่มีความไวสูงจะตรวจจับสัญญาณแสงนี้ได้ ทำให้นักวิจัยสามารถมองเห็นและติดตามการทำงานของเซลล์หรือยีนภายในร่างกายสัตว์ทดลองได้อย่างแม่นยำและปลอดภัย

ภาพที่ 1 แสดงการถ่ายภาพสัตว์ทดลองบนเครื่อง Biospectrum Imaging System ผ่านคอมพิวเตอร์

    หนึ่งในวิธีที่ตอบโจทย์การตรวจสอบด้วยเทคนิค Bioluminescence Imaging ได้ดีมากคือ Biospectrum Imaging System ของ Analytik Jena ซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อรองรับทั้งงาน In vivo imaging และ Molecular imaging ที่ต้องการความละเอียดและความไวสูง

ข้อดีของเทคนิค Bioluminescence Imaging

1. ไม่รบกวนตัวอย่าง: ติดตามการเปลี่ยนแปลงในสัตว์ และลดการใช้สัตว์ทดลองได้
2. ตรวจสอบแบบ Real-time: เหมาะกับการติดตามเนื้องอก, การแพร่กระจายของเซลล์มะเร็ง, การติดเชื้อ และการแสดงออกของยีน
3. ความไวสูง (High Sensitivity): ตรวจจับสัญญาณจากเซลล์จำนวนน้อยได้
4. เหมาะกับการทดสอบตัวยาใหม่ ๆ : ใช้ในการประเมินประสิทธิภาพของยาใหม่หรือการรักษาด้วยยีนบำบัด

การประยุกต์การใช้งานร่วมกับ Biospectrum Imaging System

• Oncology research: Biospectrum สามารถตรวจจับ bioluminescence จาก tumor xenograft ได้อย่างคมชัด ซึ่งสามารถติดตามการเจริญเติบโตและ Metastasis ได้อย่างต่อเนื่อง

ภาพที่ 2 แสดงฟลูออเรสเซนส์ที่ถ่ายจากด้านนอกของสัตว์ทดลอง (ใช้วิธีแบบ non-invasion) ของมะเร็งตับอ่อนที่กำลังเติบโตอยู่ในตับอ่อน โดยมีการแสดงออกของโปรตีน GFP (Green Fluorescent Protein)

• Infectious disease models: วิเคราะห์การแพร่กระจายของเชื้อที่ติด luciferase reporter เช่นแบคทีเรีย ไวรัส หรือปรสิต
• Gene therapy & stem cell tracking: ใช้ติดตาม stem cells หรือ engineered cells ที่ถูกทำเครื่องหมายด้วย luciferase
• Drug discovery: ใช้ในการตรวจสอบ efficacy ของยา (anti-cancer, anti-viral)

ภาพที่ 3 เครื่อง All-In-One Bioimaging System รองรับระบบ Chemiluminescence, Fluorescence และ Bioluminescence

จุดเด่นของ Biospectrum Imaging System (Analytik Jena)

1. กล้อง CCD ความไวสูง: รองรับการตรวจจับสัญญาณแสงระดับต่ำที่จำเป็นสำหรับเทคนิค Bioluminescence และสามารถถ่ายภาพ Fluorescence ได้ในเครื่องเดียว โดยที่สามารถวิเคราะห์ภาพจาก 2 ระบบร่วมกัน (Dual-modality imaging) เช่น การวิเคราะห์ภาพ bioluminescence ร่วมกับภาพ fluorescence จะช่วยให้เห็นตำแหน่งเนื้องอกในสัตว์ทดลองมากขึ้น
2. ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ขั้นสูง: ใช้งานง่าย ไม่ซับซ้อน เหมาะสำหรับผู้ใช้ทุกระดับ รองรับการวิเคราะห์บริเวณที่สนใจ (Region of interest) การปรับค่าข้อมูลให้เทียบเท่ากัน (Normalization) เพื่อให้สามารถเปรียบเทียบผลได้อย่างถูกต้อง และการวิเคราะห์เชิงปริมาณ (Quantitative Analysis)
3. รองรับงาน In vivo และ In vitro: ทำได้ทั้งงาน molecular biology (Western blot, gel documentation) และสัตว์ทดลอง

  การใช้ Bioluminescence Imaging (BLI) ในสัตว์ทดลองช่วยให้นักวิจัยสามารถติดตามความก้าวหน้าของโรคและการตอบสนองต่อการรักษาได้แบบ real-time โดยไม่ต้องผ่าตัดหรือใส่อุปกรณ์ในร่างกาย (non-invasive) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานด้าน oncology, infectious disease, gene therapy และ drug discovery

     บริษัท กิบไทย จำกัด เป็นตัวแทนจำหน่าย Biospectrum Imaging System จาก Analytik Jena ซึ่งมอบโซลูชันครบวงจร ตั้งแต่การตรวจจับสัญญาณที่ไวและคมชัด ไปจนถึงซอฟต์แวร์ที่ช่วยให้ วิเคราะห์ข้อมูลได้ง่ายและแม่นยำ จึงเหมาะสำหรับทั้งงาน วิจัยพื้นฐาน และ Preclinical research

ศึกษาข้อมูลเพิ่มเติม:
หรือติดต่อแผนก Technical Support e-mail: TAS@3nholding.com
หรือฝ่ายงาน Life Science Product โทร 02-274-8331
ศึกษาข้อมูลเพิ่มเติม https://www.uvp.com/products/bioimaging-systems/default-bc412e9ae5/
ผู้เขียน: ชนิษฐา ไตรรัตน์อภิบาล (Technical Application Specialist for molecular biology products)