荧光分子成像是现在于外科和生物学实验中急速发展的一个领域,具有方便、简单、高灵敏度,标记靶点多样及无需底物等诸多优点。可以通过对组织殖入高特异性的荧光分子探针,实现细胞与分子水平上的无创检测,使癌症等疾病的早期诊断成为可能以及大大地提高了药物的开发效率。因此,荧光分子成像的发展前景极为广阔。为了实现荧光分子成像的目的,以低温制冷高灵敏度CCD作为弱光信号探测器,在以光纤技术为基础的断层成像系统上,开发出非接触测量模式的荧光分子成像系统,该系统能够在任意角度照射被测样品以及获取该角度的投影数据。接着,为该系统设计出各项仿体和活体实验,深入地研究荧光分子成像问题,对系统和实验方法进行了提高和改进。在该系统中进行的仿体实验,重建结果能较好地反映出荧光目标物的位置。在非接触测量模式荧光分子成像系统的基础上,建立了多谱带的荧光分子成像系统,能够对各种不同谱带的荧光探针进行激发和检测,克服了过往系统以激光器作为激发光源的缺点,使得系统能够在实际中得到应用。在非接触测量模式和多谱带的荧光分子成像实验平台上,进行了一系列的离体和在体实验,验证了实验平台能够对活体动物进行光学成像研究。并通过对活体动物的实验,初步地进行了小鼠的自发荧光,以及消化过程等研究,为实验平台往后的改进提供了参考。