東莞腦立體定位影像光纖方案

在體光纖成像記錄在軟組織傳播而成像，由于無輻射、操作簡單、圖像直觀、價格便宜等優(yōu)勢在臨床上較多應(yīng)用。在小動物研究中，由于所達到組織深度的限制和成像的質(zhì)量容易受到骨或軟組織中的空氣的影響而產(chǎn)生假象。所以超聲不像其他動物成像技術(shù)那樣應(yīng)用較多，應(yīng)用主要集中在生理結(jié)構(gòu)易受外界影響的膀胱和血管，此外小動物超聲在轉(zhuǎn)基因動物的產(chǎn)前發(fā)育研究中有很大優(yōu)勢。隨著分子生物學及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，各種成像技術(shù)應(yīng)用更較多，成像系統(tǒng)要求能對的定量、分辨率高、標準化、數(shù)字化、綜合性、在系統(tǒng)中對分子活動敏感并與其他分子檢測方式互相補償及整合。與此同時，作為動物顯像的技術(shù)平臺，動物成像技術(shù)將在生命科學、醫(yī)藥研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。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)。東莞腦立體定位影像光纖方案

在體光纖成像記錄的根本缺點是光的組織穿透率低。由于吸收和散射，熒光發(fā)射的可見光譜中的光只能穿透幾百微米的組織。這個問題限制了大多數(shù)光學方法在小動物或人類表面結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用。使用近紅外光譜能夠提高信號的組織穿透能力，并能降低了組織的自體熒光。在體外將熒光探針與細胞共孵育后注射入體內(nèi)，用規(guī)定波長的光激發(fā)熒光探針，較后用高靈敏度的攝像機記錄發(fā)射的光子。有機熒光染料價格低廉，毒性可控，但當觀察時間較長時，容易發(fā)生光漂白。量子點具有高度的光穩(wěn)定性，有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)熒光探針。但由于大多數(shù)量子點都含有鎘，限制了其臨床應(yīng)用。十堰腦立體定位光纖成像記錄技術(shù)在體光纖成像記錄整機一體化，輕巧便攜。

研制小動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，有機融合光片照明顯微成像模態(tài)，從細胞分子、結(jié)構(gòu)圖譜和功能回路多個層面系統(tǒng)多方面地提供生物體的神經(jīng)回路信息。圍繞小動物三維在體神經(jīng)回路成像設(shè)備研制這一中心目標，將會涉及到成像設(shè)備、圖像算法、軟件平臺、驗證評價以及生物醫(yī)學應(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)于一體的小動物三維在體神經(jīng)回路成像設(shè)備，研發(fā)適用于快速動態(tài)神經(jīng)回路成像的影像信息處理與分析平臺，建立小動物三維在體神經(jīng)回路成像設(shè)備的醫(yī)學生物驗證評價體系，開展小動物預臨床生物醫(yī)學應(yīng)用研究，為小動物腦疾病模型在體神經(jīng)回路的機理研究提供成像方法和工具。

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。視場增大通常會導致遙感器質(zhì)量和體積的增加,如何在獲得大視場的同時具有小型化與輕量化的結(jié)構(gòu)是每個成像光譜儀設(shè)計者應(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,將望遠鏡的線性大視場拆分為若干個小視場,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。有關(guān)生命活動的小分子在體光纖成像記錄等都可以被標記。

在體光纖成像記錄和傳統(tǒng)的體外成像或細胞培養(yǎng)相比有著明顯優(yōu)點。首先，在體光纖成像記錄能夠反映細胞或基因表達的空間和時間分布，從而了解活的物體動物體內(nèi)的相關(guān)生物學過程、特異性基因功能和相互作用。由于可以對同一個研究個體進行長時間反復查看成像，既可以進步數(shù)據(jù)的可比性，避免個體差異對試驗結(jié)果的可影響，又不需要殺死模式動物，節(jié)省了大筆科研用度。第三，尤其在藥物開發(fā)方面，在體光纖成像記錄更是具有劃時代的意義。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，由于進進臨床研究的藥物中大部分由于安全題目而終止，導致了在臨床研究中大量的資金浪費。在體光纖成像記錄和散射介質(zhì)成像的機理既有關(guān)聯(lián)。東莞腦立體定位影像光纖方案

將使科學家能夠控制在體光纖成像記錄。東莞腦立體定位影像光纖方案

隨著熒光標記技術(shù)和光學成像技術(shù)的發(fā)展, 在體生物光學成像（In vivo optical imaging）已經(jīng)發(fā)展 為一項嶄新的分子、 基因表達的分析檢測技術(shù)，在 生命科學、 醫(yī)學研究及藥物研發(fā)等領(lǐng)域得到較多應(yīng)用, 主要分為在體生物發(fā)光成像（Bioluminescence imaging，BLI） , 和在體熒光成像，在體光纖成像記錄（Fluorescence imaging）兩種成像方式。 在體生物發(fā)光成像采用熒光素酶基因標記細胞或DNA, 在體熒光成像則采用熒光報告基團, 如綠色熒光蛋白, 紅色熒光蛋白等進行標記 ， 利用靈敏的光學檢測儀器, 如電荷耦合攝像機 （CCD）, 觀測活的物體動物體內(nèi)疾病的發(fā)生的發(fā)展、 壞掉的的生長及轉(zhuǎn)移、 基因的表達及反應(yīng)等生物學過程, 從而監(jiān)測活的物體生物體內(nèi)的細胞活動和基因行為。東莞腦立體定位影像光纖方案