連云港鈣熒光神經(jīng)元活動(dòng)記錄技術(shù)服務(wù)

研制小動(dòng)物三維在體光纖成像記錄，該成像設(shè)備以雙光子激發(fā)成像模態(tài)為中心，有機(jī)融合光片照明顯微成像模態(tài)，從細(xì)胞分子、結(jié)構(gòu)圖譜和功能回路多個(gè)層面系統(tǒng)多方面地提供生物體的神經(jīng)回路信息。圍繞小動(dòng)物三維在體神經(jīng)回路成像設(shè)備研制這一中心目標(biāo)，將會(huì)涉及到成像設(shè)備、圖像算法、軟件平臺(tái)、驗(yàn)證評(píng)價(jià)以及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用等多方面研究。從生物體在體神經(jīng)回路深層和快速的成像要求出發(fā)，研制有機(jī)融合多光子深層激發(fā)成像模態(tài)和光片照明快速掃描顯微成像模態(tài)于一體的小動(dòng)物三維在體神經(jīng)回路成像設(shè)備，研發(fā)適用于快速動(dòng)態(tài)神經(jīng)回路成像的影像信息處理與分析平臺(tái)，建立小動(dòng)物三維在體神經(jīng)回路成像設(shè)備的醫(yī)學(xué)生物驗(yàn)證評(píng)價(jià)體系，開展小動(dòng)物預(yù)臨床生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究，為小動(dòng)物腦疾病模型在體神經(jīng)回路的機(jī)理研究提供成像方法和工具。在體光纖成像記錄成像系統(tǒng)是典型的在體熒光成像系統(tǒng)。連云港鈣熒光神經(jīng)元活動(dòng)記錄技術(shù)服務(wù)

在體光纖成像記錄進(jìn)行小動(dòng)物顯像，首先是利用醫(yī)用回旋加速器發(fā)生的核反應(yīng)，生產(chǎn)正電子放射性核素，通過有機(jī)合成、無機(jī)反應(yīng)或生化合成制備各種小動(dòng)物正電子顯像劑或示蹤物質(zhì)。顯像劑引入體內(nèi)定位于靶系統(tǒng)，利用顯像儀采集信息顯示不同斷面圖并給出定量生理參數(shù)。具備優(yōu)異的特異性、敏感性和能定量示蹤標(biāo)記物；所使用的放射性核素多為動(dòng)物生理活動(dòng)需要的元素，因此不影響它的生物學(xué)功能，放射性標(biāo)記物進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)后，由于其本身的特點(diǎn)，能夠聚集在特定的組織系統(tǒng)或參與組織細(xì)胞的代謝。連云港鈣熒光神經(jīng)元活動(dòng)記錄技術(shù)服務(wù)在體光纖成像記錄高功率的激光放大器和那些依賴于融合多個(gè)相同性質(zhì)。

動(dòng)物體內(nèi)很多物質(zhì)在受到激發(fā)光激發(fā)后，會(huì)發(fā)出熒光，產(chǎn)生的非特異性熒光會(huì)影響到檢測(cè)靈敏度。背景熒光主要是來源于皮毛和血液的自發(fā)熒光，皮毛中的黑色素是皮毛中主要的自發(fā)熒光源，其發(fā)光光線波長峰值在 500 一 520 nm 左右，在利用綠色熒光作為成像對(duì)象時(shí)，影響較為嚴(yán)重，產(chǎn)生的非特異性熒光會(huì)影響到檢測(cè)靈敏度和特異性。動(dòng)物尿液或其他雜質(zhì)如沒有及時(shí)打掃，成像中也會(huì)出現(xiàn)非特異性信號(hào)。由于各廠商的圖像分析軟件不同，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法也有區(qū)別。活的物體成像系統(tǒng)使用時(shí)，實(shí)驗(yàn)者考慮到非特異性雜信號(hào)，以及成像圖片美觀等方面，可能會(huì)調(diào)節(jié)信號(hào)的閾值，因此在在體光纖成像記錄分析信號(hào)光子數(shù)或信號(hào)面積時(shí)，應(yīng)考慮閾值的改變對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。正確選擇 ROI 區(qū)域，可提高分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

在體光纖成像記錄應(yīng)用：1、在體光纖成像記錄通過光學(xué)記錄特定細(xì)胞類型在自然狀態(tài)下的神經(jīng)活動(dòng)；2、實(shí)時(shí)觀測(cè)動(dòng)物在進(jìn)行復(fù)雜行為時(shí)的神經(jīng)投射活動(dòng)；3、闡明特殊的神經(jīng)環(huán)路在動(dòng)物行為中的作用；4、通過直接觀測(cè)和投射相關(guān)的神經(jīng)環(huán)路的動(dòng)態(tài)活動(dòng)模式，整機(jī)一體化，輕巧便攜，集成信號(hào)采集與數(shù)字同步模塊；通道數(shù)：默認(rèn)采樣通道數(shù)7路，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求訂制擴(kuò)展；通過熒光信號(hào)強(qiáng)度變化可以很好的表征神經(jīng)元的活性，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)記錄熒光信號(hào)強(qiáng)度的方法即光纖記錄。在體光纖成像記錄都需要光學(xué)技術(shù)配合生物樣本的特性發(fā)展。

在體光纖成像記錄增大視場可以提高成像光譜儀的工作效率,大視場寬覆蓋是下一代成像光譜儀的發(fā)展趨勢(shì)。視場增大通常會(huì)導(dǎo)致遙感器質(zhì)量和體積的增加,如何在獲得大視場的同時(shí)具有小型化與輕量化的結(jié)構(gòu)是每個(gè)成像光譜儀設(shè)計(jì)者應(yīng)該權(quán)衡的問題。為了突破成像光譜儀質(zhì)量與體積對(duì)視場的限制,提出使用光纖傳像束代替色散型成像光譜儀中的狹縫來鏈接望遠(yuǎn)鏡和光譜儀組成光纖成像光譜儀。利用線列光纖傳像束柔軟可拆分的特點(diǎn),將望遠(yuǎn)鏡的線性大視場拆分為若干個(gè)小視場,將它們折疊分離放置于光譜儀物面上,經(jīng)過光譜儀分光成像至同一焦平面上。在體光纖成像記錄光源的發(fā)光強(qiáng)度隨深度增加而衰減。連云港鈣熒光神經(jīng)元活動(dòng)記錄技術(shù)服務(wù)

在體光纖成像記錄其他行為學(xué)實(shí)驗(yàn)（攝像拍攝，獎(jiǎng)勵(lì)設(shè)備等）同步時(shí)間標(biāo)記。連云港鈣熒光神經(jīng)元活動(dòng)記錄技術(shù)服務(wù)

在體光纖成像記錄分辨率和對(duì)比度是成像質(zhì)量的重要組成部分，分辨率指成像系統(tǒng)所能重現(xiàn)的被測(cè)物體細(xì)節(jié)的數(shù)量，對(duì)比度則是成像系統(tǒng)所產(chǎn)生的被測(cè)物體與其背景之間的灰度差別。攝像頭、鏡頭和燈光是決定分辨率和對(duì)比度的重要因素。成像系統(tǒng)所需較小像素分辨率可由下式計(jì)算：較小分辨率=(物件較長端長度/較小特征尺寸)×2以條形碼為例，假如較長端長度為60mm，較小特征尺寸是0.2mm，那么根據(jù)上式可算出其較小分辨率應(yīng)該是(60/0.2)×2=600鏡頭焦距是分辨率另一種表現(xiàn)形式。連云港鈣熒光神經(jīng)元活動(dòng)記錄技術(shù)服務(wù)