在体光纤成像记录技术是在散射介质(或称为随机介质)成像的基础上发展起来的,在散射介质成像系统中,光经过强散射介质时,由于介质的随机性或不均匀性,光发生散射后在输出端形成散斑。当光经过光纤时,多模光纤中不同模式的光产生随机的相位延迟或者模间耦合导致光散射的产生,所以,单光纤成像和散射介质成像的机理既有关联,又有一定的区别。单光纤成像可以看做是散射介质成像技术的一个特例,光纤也被看做是一种特殊的散射介质。 经过近十年的研究和发展,单光纤成像技术在成像机理、成像质量和应用研究等方面都取得了长足的进步,这一技术为超细内窥镜技术的发展提供了新的方向,也使内窥镜在一些新的领域得到应用成为可能。 在体光纤成像记录几乎不会对组织造成伤害。武汉在体实时光纤成像记录
在体光纤成像记录纳米级成像受到所用光的波长的限制。有多种方法可以克服这一衍射极限,但它们通常需要大型显微镜和困难的加工程序。”这些系统不适用于在生物组织的深层或其他难以到达的地方成像。在传统的显微镜检查中,通常会逐点照射样品以产生整个样品的图像。这需要大量时间,因为高分辨率图像需要许多数据点。压缩成像要快得多,但是我们也证明了它能够分辨比传统衍射极限成像所能分辨的小两倍以上的细节。开发考虑了微创生物成像。但这对于纳米光刻技术中的传感应用也非常具有前途,因为它不需要荧光标记,而荧光标记是其他超分辨率成像方法所必需的。连云港脑立体定位光纤成像方案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。
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。
在体光纤成像记录的优点及应用:低能量、无辐射、对信号检测灵敏度高、实时监测标记的生物体内细胞活动和基因行为被较多应用于监控转基因的表达、基因疗于、染上的进展、坏掉的的生长和转移、系统移植、毒理学、病毒染上和药学研究中。可见光成像的主要缺点:二维平面成像、不能对的定量。具有标记的较多性,有关生命活动的小分子、小分子药物、基因、配体、抗体等都可以被标记;对于浅部组织和深部组织都具有很高的灵敏度可获得断层及三维信息,实现较精确的定位。在体光纤成像记录为实现成像,需要将光束聚焦成很小的光点。
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。在体光纤成像记录包含较多的单模光纤。珠海蛋白病毒光纤记录方案
在体光纤成像记录中的光纤束替换为单根多模光纤。武汉在体实时光纤成像记录
在体监测基因疗于中的基因表达,随着 后基因组时代的到来和人们对疾病发生的发展机制的深入了解, 在基因水平上疗于坏掉的、 心血管疾病、 和分子遗传病等恶性疾病已经得到国内外研究人员越来越 较多的关注。如何客观地检测基因疗于的临床疗效判断终点, 有效监测转基因在生物体内的传送, 并定量检测基因疗于的转基因表达, 己经成为 基因疗于应用的关键所在 。通过荧光素酶或绿色荧光蛋白等报告基因, 在体光纤成像记录能够进行基因表达的准确定位和定量分析, 在整体水平上无创、 实时、 定量地检测转基因的时空表达。武汉在体实时光纤成像记录
研制小动物三维在体光纤成像记录,该成像设备以双光子激发成像模态为中心,有机融合光片照明显微成像模态,从细胞分子、结构图谱和功能回路多个层面系统多方面地提供生物体的神经回路信息。围绕小动物三维在体神经回路成像设备研制这一中心目标,将会涉及到成像设备、图像算法、软件平台、验证评价以及生物医学应用等多方面研究。从生物体在体神经回路深层和快速的成像要求出发,研制有机融合多光子深层激发成像模态和光片照明快速扫描显微成像模态于一体的小动物三维在体神经回路成像设备,研发适用于快速动态神经回路成像的影像信息处理与分析平台,建立小动物三维在体神经回路成像设备的医学生物验证评价体系,开展小动物预临床生物医学应用研...