干細(xì)胞能用于傳遞靶向腫瘤的藥物，修復(fù)受損大腦，甚至修復(fù)破損的心臟（僅文獻(xiàn)而言），但是首先，科學(xué)家們需要將這些細(xì)胞送抵所需的地方，并確保它們能存活下來(lái)，完成任務(wù)。

    要達(dá)到這個(gè)目的，我們需要能觀察到，干細(xì)胞到達(dá)活體能呼吸的動(dòng)物中的情況，當(dāng)然科學(xué)家們也可以進(jìn)行組織切片，通過(guò)組織學(xué)尋找細(xì)胞，但是這只能獲得最終狀態(tài)的圖像。

    目前研究人員已經(jīng)利用先進(jìn)的成像技術(shù)追蹤進(jìn)入動(dòng)物組織的干細(xì)胞，甚至是進(jìn)入患者體內(nèi)的干細(xì)胞的足跡，其中一些方法依賴于干細(xì)胞上的固定標(biāo)記，還有一些則是遺傳標(biāo)記，能檢測(cè)細(xì)胞是否保持活性，生成蛋白。每一種方法都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，這主要取決于研究課題，有時(shí)還可以結(jié)合幾種方法，以下是推薦的四種方法，您可以根據(jù)其優(yōu)缺點(diǎn)，選擇適合自己的方法。

光學(xué)成像：生物發(fā)光

    來(lái)自美國(guó)NIH生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)與生物工程學(xué)研究所(National Institute for Biomedical Imaging and. Bioengineering ， NIBIB)，分子影像和納米研究中心的主任陳小元教授（Xiaoyuan (Shawn) Chen），主要課題之一就是發(fā)展個(gè)性化醫(yī)療，比如依賴于干細(xì)胞的個(gè)性化醫(yī)療方法。

    他們所用到的間質(zhì)干細(xì)胞能定位在腫瘤中，并進(jìn)行分化，修復(fù)受損組織，這主要是因?yàn)槭軗p傷的組織會(huì)向這種未特化的細(xì)胞（比如骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞）發(fā)送信號(hào)，然后這些干細(xì)胞會(huì)遷移到損傷處并變成組織修復(fù)所需的細(xì)胞類型。腫瘤也同樣能夠號(hào)令這些干細(xì)胞協(xié)助構(gòu)建間質(zhì)或連接組織以支持腫瘤的生長(zhǎng)。

    為了能觀察到干細(xì)胞進(jìn)入乳腺癌小鼠后的情況，研究人員首先給小鼠注射了螢光素（luciferin），同時(shí)還在基因中加入的綠色熒光蛋白，上了個(gè)“雙保險(xiǎn)”。這樣研究人員追蹤到了干細(xì)胞進(jìn)入毛細(xì)血管中情況，這些細(xì)胞不僅生存了下來(lái)，而且還增殖，和分化。

    這種方法觀測(cè)的分辨率是3-5mm。優(yōu)點(diǎn)第一是這種生物發(fā)光的成像方法適合用于小型動(dòng)物成像，不僅便宜，而且容易操作，還可以進(jìn)行高通量實(shí)驗(yàn)。第二是這種成像方法只有在活細(xì)胞中才會(huì)發(fā)光，最后生物發(fā)光成像方法具有高靈敏度，能檢測(cè)最多1000個(gè)細(xì)胞，而且背景很低。

    另一方面，這種方法的缺點(diǎn)就是只能穿透幾毫米的組織，因此不能用于大型動(dòng)物和人類。其次這一成像的結(jié)果是平面的，非三維圖像，而且一些細(xì)胞也許會(huì)把這種轉(zhuǎn)基因關(guān)閉，產(chǎn)生假陰性結(jié)果。

    儀器方面，來(lái)自美國(guó)的知名藥物研發(fā)機(jī)構(gòu)Caliper Life Sciences公司有提供相關(guān)活體影像系統(tǒng)（In vivo Imaging System，IVIS），這家公司的IVIS小動(dòng)物活體可見光成像系統(tǒng)是在整體動(dòng)物水平上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，應(yīng)用范圍包括基因、蛋白質(zhì)、細(xì)菌、細(xì)胞及整體動(dòng)物各個(gè)層次。

    目前通過(guò)活體生物螢光成像技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腫瘤發(fā)生發(fā)展的病理過(guò)程、跟蹤干細(xì)胞、病毒、細(xì)菌和藥物在動(dòng)物體內(nèi)的發(fā)展等在歐美醫(yī)學(xué)發(fā)達(dá)國(guó)家是一個(gè)非常重要、發(fā)展迅速的前沿研究領(lǐng)域。據(jù)介紹，許多研究單位和制藥企業(yè)采用了Caliper IVIS活體成像系統(tǒng)，發(fā)表論文超過(guò)1000篇，其中在Nature和Science上發(fā)表文獻(xiàn)超過(guò)100余篇。

    Caliper的VIS活體成像系統(tǒng)有不同的版本可以選擇，價(jià)格也從10萬(wàn)美元到40萬(wàn)美元不等（注：此處為美國(guó)本地價(jià)格），這主要根據(jù)不同的需要選擇。

    試劑方面，Promega公司商業(yè)化的熒光素酶體系是比較著名的，具有簡(jiǎn)單，快速，準(zhǔn)確和靈敏的特點(diǎn)，而且通過(guò)簡(jiǎn)化分析過(guò)程，能更快的得到結(jié)果。比如近期推出的pmirGLO dual luciferase miRNA目標(biāo)表達(dá)載體，其雙重報(bào)告分析可以在一個(gè)系統(tǒng)中同時(shí)測(cè)定兩個(gè)報(bào)告基因，并且標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)報(bào)告基因信號(hào)，區(qū)別于對(duì)比報(bào)告基因信號(hào)。pmirGLO載體在熒光素酶（luc2）的3UTR插入miRNA目標(biāo)位點(diǎn)。當(dāng)內(nèi)源地或引入的miRNAs結(jié)合到目標(biāo)序列上時(shí)會(huì)產(chǎn)生報(bào)告信號(hào)。這些都有利于螢光的檢測(cè)。