常州神經(jīng)生物學(xué)影像光纖方案

在體光纖成像記錄系統(tǒng)在外泌體研究中的應(yīng)用，細(xì)胞外囊泡，是來(lái)源于細(xì)胞的脂質(zhì)雙層包裹的納米囊泡。外泌體是來(lái)源于細(xì)胞的脂質(zhì)雙層包裹的納米囊泡。外泌體特性的影響還沒(méi)有完全闡明，也缺乏對(duì)不同儲(chǔ)存條件的對(duì)比評(píng)價(jià)。在自由活動(dòng)動(dòng)物的深部腦區(qū)實(shí)現(xiàn)光信號(hào)記錄和神經(jīng)細(xì)胞活性調(diào)控；高質(zhì)量，亞細(xì)胞分辨率的成像；多波長(zhǎng)成像，實(shí)現(xiàn)較多的鈣離子成像，和光遺傳實(shí)驗(yàn)，特定目標(biāo)光刺激；超輕的頭部裝置（0.7g）；模塊化設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)便靈活；是模塊化設(shè)計(jì)，使用者擁有很高的靈活性，可以隨時(shí)根據(jù)研究需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，比如調(diào)整光源，波長(zhǎng)，濾光片，相機(jī)等。在體光纖成像記錄的工作原理是將光源入射的光束經(jīng)由光纖送入調(diào)制器。常州神經(jīng)生物學(xué)影像光纖方案

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(zhǎng)端長(zhǎng)度/較小特征尺寸)×2以條形碼為例，假如較長(zhǎng)端長(zhǎng)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。常州神經(jīng)生物學(xué)影像光纖方案在體光纖成像記錄同時(shí)不受外界光纖干擾。

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(kāi)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。

對(duì)生物體內(nèi)的突觸結(jié)構(gòu)和蛋白進(jìn)行空間分布的研究時(shí)，成像系統(tǒng)需要具備高的成像速度，防止出現(xiàn)生物體移動(dòng)造成的重影現(xiàn)象；成像的超高動(dòng)態(tài)范圍和熒光信號(hào)的超高線性度：像的熒光強(qiáng)度計(jì)數(shù)需要具有對(duì)的的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義證明實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性，因此圖像的熒光強(qiáng)度值必須能夠精確反映體內(nèi)蛋白、基因濃度的高低，這需要檢測(cè)器具有超高的動(dòng)態(tài)范圍能夠同時(shí)記錄強(qiáng)信號(hào)和弱信號(hào)，并且在此動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)圖像計(jì)數(shù)值與真實(shí)的熒光信號(hào)對(duì)的線性變化以正確反映蛋白、基因的濃度。在體光纖成像記錄能夠?qū)λ幬锖Y選及療效進(jìn)行評(píng)價(jià)。

在體生物發(fā)光成像不需要外部光源激發(fā), 自發(fā)熒光少，而在體光纖成像記錄，需要特定波長(zhǎng)的外部激發(fā)光源激發(fā), 自發(fā)熒光較多, 故前者比后者靈敏度更高, 在體生物發(fā)光斷層成像原型系統(tǒng), 主要由 CCD相機(jī)、 固定小動(dòng)物的支架、 控制裝置 （使支架水平運(yùn)動(dòng)、 垂直運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)） 、完全密閉的不透光的成像暗箱等組成。將小動(dòng)物麻醉后固定在支架上, 并置于成像暗箱中, 由控制裝置帶動(dòng)支架沿水平方向運(yùn)動(dòng)、 垂直方向運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn), 利用相機(jī)從多個(gè)不同角度和位置對(duì)活的物體小動(dòng)物的生物發(fā)光現(xiàn)象進(jìn)行投影成像 然后將采集到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中, 并采用特定的圖像重建算法定位動(dòng)物體內(nèi)的發(fā)光光源, 得到活的物體動(dòng)物體內(nèi)發(fā)光光源的精確位置信息。在體光纖成像記錄硬件也有助于保證較高的成像質(zhì)量。常州神經(jīng)生物學(xué)影像光纖方案

在體光纖成像記錄有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)熒光探針。常州神經(jīng)生物學(xué)影像光纖方案

我們知道，在體光纖成像記錄屬于單個(gè)原子的核外電子可以在不同能級(jí)之間躍遷。而對(duì)于無(wú)機(jī)閃爍體，電子可以在相鄰原子之間轉(zhuǎn)移，電子不再屬于某一個(gè)固定的原子，而是歸整個(gè)晶體共有，單個(gè)電子的能級(jí)也就演變成了晶體的電子能帶。晶體能帶的低能級(jí)為價(jià)帶，高能級(jí)為導(dǎo)帶。當(dāng)γ射線入射進(jìn)晶體后，被晶體的價(jià)帶電子吸收。價(jià)帶電子便躍遷至高能級(jí)的導(dǎo)帶，之后又釋放光子返回低能態(tài)。釋放的光子可被跟閃爍晶體相連的光電倍增管檢測(cè)到。通常會(huì)跟人體結(jié)構(gòu)成像技術(shù)CT和MRI一起使用。如此一來(lái)，放射性同位素聚集的人體組織便一目了然了。常州神經(jīng)生物學(xué)影像光纖方案