珠海神经生物学单光纤成像技术

小动物在体光纤成像记录具有灵敏度高、直观、操作简单、能同时观测多个实验标本，相比 PET、SPECT 无放射损害等优点，但也有其自身的缺陷，例如动物组织对光子吸收、空间分辨率较低等问题，因而仍需不断地完善和改进。小动物活的物体成像按成像性质属于功能成像，如何能更好地与结构成像技术相结合，使实验结果不但能够定量，而且还能精确定位，这是活的物体成像技术今后的发展方向之一。成像技术可以提供的数据有对的定量和相对定量两种。现有技术中的在体光纤成像记录系统仍包含多根多模光纤。珠海神经生物学单光纤成像技术

在体光纤成像记录应用：1、在体光纤成像记录通过光学记录特定细胞类型在自然状态下的神经活动；2、实时观测动物在进行复杂行为时的神经投射活动；3、阐明特殊的神经环路在动物行为中的作用；4、通过直接观测和投射相关的神经环路的动态活动模式，整机一体化，轻巧便携，集成信号采集与数字同步模块；通道数：默认采样通道数7路，可根据实验需求订制扩展；通过荧光信号强度变化可以很好的表征神经元的活性，并实时监测记录荧光信号强度的方法即光纤记录。珠海神经生物学单光纤成像技术在体光纤成像记录生物医学很多融合因素。

在体光纤成像记录系统在成像速度和分辨率方面还存很多不足。在成像系统的传输矩阵测试阶段，必须采用SLM 实现相位调制，而SLM 器件的响应速度比较低，帧率只能达到几百赫兹，一些特殊的器件可以达到20 kHz，但对于像素为100pixel×100pixel的成像区域进行逐点成像，成像速率只能达到2 frame/s，在实际应用中有很大的局限性。SLM 器件的光效率较低，体积较大，不利于系统集成和结构微型化。单光纤成像系统需要预先测定光纤的传输特性(即光纤传输矩阵)，而传输矩阵会受光纤形态(如弯曲、压力和温度)的影响。如果光纤在使用过程中受到外界的扰动，那么传输矩阵会发生变化，对成像产生较大影响。

在体光纤成像记录对于成像结果的处理，需要依赖专业的图像分析软件，分割出目的信号和背景噪声，获得准确的荧光强度值。光学成像方法可分为基于荧光的方法和基于生物发光的方法。光学相对于设备小且较便宜。活的物体显微成像的缺点是它的有创性，因为需要通过手术创造一个窗口来观察感兴趣的结构和组织。宏观层析荧光成像可以无创、定量和三维方式测定荧光，但其空间分辨率比活的物体显微镜低(约1毫米)。光学成像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。在体光纤成像记录光源的发光强度随深度增加而衰减。

在体光纤成像记录进行小动物显像，首先是利用医用回旋加速器发生的核反应，生产正电子放射性核素，通过有机合成、无机反应或生化合成制备各种小动物正电子显像剂或示踪物质。显像剂引入体内定位于靶系统，利用显像仪采集信息显示不同断面图并给出定量生理参数。具备优异的特异性、敏感性和能定量示踪标记物；所使用的放射性核素多为动物生理活动需要的元素，因此不影响它的生物学功能，放射性标记物进入动物体内后，由于其本身的特点，能够聚集在特定的组织系统或参与组织细胞的代谢。在体光纤成像记录用于对细胞内部的各个细胞器进行染色。珠海神经生物学单光纤成像技术

在体光纤成像记录通过一次成像就可获取整个图像。珠海神经生物学单光纤成像技术

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。珠海神经生物学单光纤成像技术