金华在体实时监测光纤成像记录技术

时间:2022年03月01日 来源:

在体光纤成像记录光学相干是滤除散射光的物理机制。反射光可以作为相干光,而由于散射光散射的位置不同,造成光路长度的差异,再加上光源的相干长度极短,使得散射光失去了相干的性质。在光学相干断层扫描设备中,光学干涉仪被用来检测相干光。从原理上说,在体光纤成像记录可以将散射光从反射光中滤除,以得到生成图像的信号。在信号处理过程中,可以得到从某一次表面反射的反射光深度和强度。三维图像可以通过类似声纳和雷达的扫描来构建。在已经引入医学研究的无创三维成像技术中,光学相干断层扫描技术与超声成像都采用了回波处理技术,因此他们的原理相似。其他的医学成像技术如计算机断层扫描、核磁共振成像以及正电子发射断层扫描都没有利用回声定位的原理。在体光纤成像记录包含较多的单模光纤。金华在体实时监测光纤成像记录技术

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在体光纤成像记录的优点可以非侵入性,实时连续动态监测体内的各种生物学过程,从而可以减少实验动物数量,及降低个体间差异的影响;由于背景噪声低,所以具有较高的敏感性;不需要外源性激发光,避免对体内正常细胞造成损伤,有利于长期观察;此外还有无放射性等其他优点。然而生物发光也有自身的不足之处:例如波长依赖性的组织穿透能力,光在哺乳动物组织内传播时会被散射和吸收,光子遇到细胞膜和细胞质时会发生折射,而且不同类型的细胞和组织吸收光子的特性也不尽相同,其中血红蛋白是吸收光子的主要物质;由于是在体外检测体内发出的信号,因而受到体内发光源位置及深度影响;另外还需要外源性提供各种荧光素酶的底物,且底物在体内的分布与药动力学也会影响信号的产生;由于荧光素酶催化的生化反应需要氧气、镁离子及 ATP 等物质的参与,受到体内环境状态的影响。南通在体光纤记录方案在体光纤成像记录和散射介质成像的机理既有关联。

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随着荧光标记技术和光学成像技术的发展, 在体生物光学成像(In vivo optical imaging)已经发展 为一项崭新的分子、 基因表达的分析检测技术,在 生命科学、 医学研究及药物研发等领域得到较多应用, 主要分为在体生物发光成像(Bioluminescence imaging,BLI) , 和在体荧光成像,在体光纤成像记录(Fluorescence imaging)两种成像方式。 在体生物发光成像采用荧光素酶基因标记细胞或DNA, 在体荧光成像则采用荧光报告基团, 如绿色荧光蛋白, 红色荧光蛋白等进行标记 , 利用灵敏的光学检测仪器, 如电荷耦合摄像机 (CCD), 观测活的物体动物体内疾病的发生的发展、 坏掉的的生长及转移、 基因的表达及反应等生物学过程, 从而监测活的物体生物体内的细胞活动和基因行为。

对生物体内的突触结构和蛋白进行空间分布的研究时,成像系统需要具备高的成像速度,防止出现生物体移动造成的重影现象;成像的超高动态范围和荧光信号的超高线性度:像的荧光强度计数需要具有对的的统计学意义证明实验结论的正确性,因此图像的荧光强度值必须能够精确反映体内蛋白、基因浓度的高低,这需要检测器具有超高的动态范围能够同时记录强信号和弱信号,并且在此动态范围内图像计数值与真实的荧光信号对的线性变化以正确反映蛋白、基因的浓度。在体光纤成像记录技术是在散射介质(或称为随机介质)成像的基础上发展。

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在体光纤成像记录和传统的体外成像或细胞培养相比有着明显优点。首先,在体光纤成像记录能够反映细胞或基因表达的空间和时间分布,从而了解活的物体动物体内的相关生物学过程、特异性基因功能和相互作用。由于可以对同一个研究个体进行长时间反复查看成像,既可以进步数据的可比性,避免个体差异对试验结果的可影响,又不需要杀死模式动物,节省了大笔科研用度。第三,尤其在药物开发方面,在体光纤成像记录更是具有划时代的意义。根据统计结果,由于进进临床研究的药物中大部分由于安全题目而终止,导致了在临床研究中大量的资金浪费。在体光纤成像记录几乎不会对组织造成伤害。汕头脑立体定位影像光纤

在体光纤成像记录同时不受外界光纤干扰。金华在体实时监测光纤成像记录技术

在体生物发光成像不需要外部光源激发, 自发荧光少,而在体光纤成像记录,需要特定波长的外部激发光源激发, 自发荧光较多, 故前者比后者灵敏度更高, 在体生物发光断层成像原型系统, 主要由 CCD相机、 固定小动物的支架、 控制装置 (使支架水平运动、 垂直运动或旋转) 、完全密闭的不透光的成像暗箱等组成。将小动物麻醉后固定在支架上, 并置于成像暗箱中, 由控制装置带动支架沿水平方向运动、 垂直方向运动或旋转, 利用相机从多个不同角度和位置对活的物体小动物的生物发光现象进行投影成像 然后将采集到的数据信息传输到计算机中, 并采用特定的图像重建算法定位动物体内的发光光源, 得到活的物体动物体内发光光源的精确位置信息。金华在体实时监测光纤成像记录技术

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