汕头在体实时监测光纤成像记录技术原理

时间:2021年12月03日 来源:

根据在体光纤成像记录成像方式的不同, 在体生物发光成像主要有生物发光成像,和生物发光断层成像两种。其中,输出是二维图像, 即生物体外探测器上采集的光学信号,其原理简单、 使用方便快捷, 适用于 定性分析及简单的定量计算, 但无法获得生物体内发光光源的深度信息, 难以实现光源的准确定位。 而成像系统则利用 多个生物体外探测器上采集的光学信号, 根据断层成像的原理, 采用特定的 反演算法 ,得到活的物体小动物体 内发光光源的精确位置信息。目前, BLT的光源定位和生物组织光学特性参数的反演问题 已经成为国内外在体生物光学成像研究的重点和难点之一, 但还限于于实验室研究阶段, 没有达到临床实验的阶段, 所 以尚未有成熟的成像系统。在体光纤成像记录都需要光学技术配合生物样本的特性发展。汕头在体实时监测光纤成像记录技术原理

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在体光纤成像记录在自由活动动物的深部脑区实现光信号记录和神经细胞活性调控;高质量,亚细胞分辨率的成像;多波长成像,实现较多的钙离子成像(GCaMP or RCaMP),和光遗传实验,特定目标光刺激;在体光纤成像系统是模块化设计,使用者拥有很高的灵活性,可以随时根据研究需要对系统进行调整,比如调整光源,波长,滤光片,相机等。在深部脑区选定的特定神经细胞或部分获得连续的实验数据流,然后对单细胞提取密度轨迹。钙离子成像轨迹也可以被同步,与其他行为学实验(摄像拍摄,奖励设备等)同步时间标记。汕头在体实时监测光纤成像记录技术原理在体光纤成像记录通过一次成像就可获取整个图像。

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在体光纤成像记录是了解生物体组织结构,阐明生物体各种生理功能的一种重要研究手段。它利用光学或电子显微镜直接获得生物细胞和组织的微观结构图像,通过对所得图像的分析来了解生物细胞的各种生理过程。近年来,随着光学成像技术的发展,尤其是数字化成像技术和计算机图像分析技术的引进,生物成像技术已经成为细胞生物学研究中不可或缺的方法。未来生物成像技术的发展除了进一步提高图像的分辨率外,还需要增强成像的实时性和连续性,以期实现对单个生物功能分子的体内连续追踪,详细地记录其生理过程,从而完全揭示其生物学功能。另外,生物成像技术在临床医学诊断中的应用也越来越受到重视,发展无损伤的体内成像技术是其在疾病诊断中较多应用的重要前提。

在体光纤成像记录在软组织传播而成像,由于无辐射、操作简单、图像直观、价格便宜等优势在临床上较多应用。在小动物研究中,由于所达到组织深度的限制和成像的质量容易受到骨或软组织中的空气的影响而产生假象。所以超声不像其他动物成像技术那样应用较多,应用主要集中在生理结构易受外界影响的膀胱和血管,此外小动物超声在转基因动物的产前发育研究中有很大优势。随着分子生物学及相关技术的发展,各种成像技术应用更较多,成像系统要求能对的定量、分辨率高、标准化、数字化、综合性、在系统中对分子活动敏感并与其他分子检测方式互相补偿及整合。与此同时,作为动物显像的技术平台,动物成像技术将在生命科学、医药研究中发挥着越来越重要的作用。有关生命活动的小分子在体光纤成像记录等都可以被标记。

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小动物在体光纤成像记录可根据实验需要通过尾静脉注射、皮下移植、原位移植等方法接种已标记的细胞或组织。在建模时应认真考虑实验目的和选择荧光标记,如标记荧光波长短,则穿透效率不高,建模时不宜接种深部脏器和观察体内转移,但可以观察皮下瘤和解剖后脏器直接成像。深部脏器和体内转移的观察大多选用荧光素酶标记。小鼠经过常规麻醉(气麻、针麻皆可)后放入成像暗箱平台,软件控制平台的升降到一个合适的视野,自动开启照明灯(明场)拍摄首先一次背景图。下一步,自动关闭照明灯,在没有外界光源的条件下(暗场)拍摄由小鼠体内发出的特异光子。明场与暗场的背景图叠加后可以直观的显示动物体内特异光子的部位和强度,完成成像操作。值得注意的是荧光成像应选择合适的激发和发射滤片,生物发光则需要成像前体内注射底物激发发光。在体光纤成像记录释放的光子可被跟闪烁晶体相连的光电倍增管检测到。汕头在体实时监测光纤成像记录技术原理

在体光纤成像记录的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器。汕头在体实时监测光纤成像记录技术原理

在体光纤成像记录的根本缺点是光的组织穿透率低。由于吸收和散射,荧光发射的可见光谱中的光只能穿透几百微米的组织。这个问题限制了大多数光学方法在小动物或人类表面结构研究中的应用。使用近红外光谱能够提高信号的组织穿透能力,并能降低了组织的自体荧光。在体外将荧光探针与细胞共孵育后注射入体内,用规定波长的光激发荧光探针,较后用高灵敏度的摄像机记录发射的光子。有机荧光染料价格低廉,毒性可控,但当观察时间较长时,容易发生光漂白。量子点具有高度的光稳定性,有望代替传统荧光探针。但由于大多数量子点都含有镉,限制了其临床应用。汕头在体实时监测光纤成像记录技术原理

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