由于光學(xué)相干斷層掃描采用了波長(zhǎng)很短的光波作為探測(cè)手段,在體光纖成像記錄它可以達(dá)到很高的分辨率。首先將一束光波照在組織上,一小部分光被樣品表面反射,然后被收集起來(lái)。大部分的光線(xiàn)被樣品散射掉了,這些散射光失去了遠(yuǎn)視的方向信息,因此無(wú)法形成圖像,只能形成耀斑。散射光形成的耀斑會(huì)引起光學(xué)散射物質(zhì)(如生物組織、蠟、特定種類(lèi)的塑料等等)看起來(lái)不透明或者透明,盡管他們并不是強(qiáng)烈吸收光的材料。采用光學(xué)相干斷層掃描技術(shù),散射光可以被濾除,因此可以消除耀斑的影響。即使單單有非常微小的反射光,也可以被采用顯微鏡的光學(xué)相干斷層掃描設(shè)備檢測(cè)到并形成圖像。在體光纖成像記錄為實(shí)現(xiàn)成像,需要將光束聚焦成很小的光點(diǎn)。汕頭腦立體定位單光纖成像技術(shù)應(yīng)用
在體光纖成像記錄是基于多模光纖的微弱熒光信號(hào)檢測(cè)和記錄系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的激發(fā)熒光,并檢測(cè)熒光信號(hào)的微弱變化。用于在體記錄動(dòng)物群體神經(jīng)元活動(dòng)鈣信號(hào)的動(dòng)態(tài)變化,在腦功能研究中具有較多的用途,其具體特點(diǎn)和應(yīng)用如下:1、儀器高度集成化,只需一臺(tái)儀器,配合光纖記錄系統(tǒng)電腦端軟件則可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的記錄及數(shù)據(jù)分析,實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單便捷,實(shí)驗(yàn)前無(wú)需調(diào)試設(shè)備;2、儀器穩(wěn)定性及可移動(dòng)性強(qiáng),較高有4通道版本,可同時(shí)記錄4只動(dòng)物或一只動(dòng)物4個(gè)位點(diǎn)。較高采樣率達(dá)20000 HZ,信噪比高。3、所有傳輸光路通過(guò)光纖耦合,具有很強(qiáng)的抗干擾能力,同時(shí)不受外界光纖干擾。上海鈣熒光影像光纖服務(wù)公司在體光纖成像記錄整機(jī)一體化,輕巧便攜。
在體光纖成像記錄系統(tǒng)在成像速度和分辨率方面還存很多不足。在成像系統(tǒng)的傳輸矩陣測(cè)試階段,必須采用SLM 實(shí)現(xiàn)相位調(diào)制,而SLM 器件的響應(yīng)速度比較低,幀率只能達(dá)到幾百赫茲,一些特殊的器件可以達(dá)到20 kHz,但對(duì)于像素為100pixel×100pixel的成像區(qū)域進(jìn)行逐點(diǎn)成像,成像速率只能達(dá)到2 frame/s,在實(shí)際應(yīng)用中有很大的局限性。SLM 器件的光效率較低,體積較大,不利于系統(tǒng)集成和結(jié)構(gòu)微型化。單光纖成像系統(tǒng)需要預(yù)先測(cè)定光纖的傳輸特性(即光纖傳輸矩陣),而傳輸矩陣會(huì)受光纖形態(tài)(如彎曲、壓力和溫度)的影響。如果光纖在使用過(guò)程中受到外界的擾動(dòng),那么傳輸矩陣會(huì)發(fā)生變化,對(duì)成像產(chǎn)生較大影響。
在體監(jiān)測(cè)基因療于中的基因表達(dá),隨著 后基因組時(shí)代的到來(lái)和人們對(duì)疾病發(fā)生的發(fā)展機(jī)制的深入了解, 在基因水平上療于壞掉的、 心血管疾病、 和分子遺傳病等惡性疾病已經(jīng)得到國(guó)內(nèi)外研究人員越來(lái)越 較多的關(guān)注。如何客觀地檢測(cè)基因療于的臨床療效判斷終點(diǎn), 有效監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)基因在生物體內(nèi)的傳送, 并定量檢測(cè)基因療于的轉(zhuǎn)基因表達(dá), 己經(jīng)成為 基因療于應(yīng)用的關(guān)鍵所在 。通過(guò)熒光素酶或綠色熒光蛋白等報(bào)告基因, 在體光纖成像記錄能夠進(jìn)行基因表達(dá)的準(zhǔn)確定位和定量分析, 在整體水平上無(wú)創(chuàng)、 實(shí)時(shí)、 定量地檢測(cè)轉(zhuǎn)基因的時(shí)空表達(dá)。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。
小動(dòng)物在體光纖成像記錄可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要通過(guò)尾靜脈注射、皮下移植、原位移植等方法接種已標(biāo)記的細(xì)胞或組織。在建模時(shí)應(yīng)認(rèn)真考慮實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮瓦x擇熒光標(biāo)記,如標(biāo)記熒光波長(zhǎng)短,則穿透效率不高,建模時(shí)不宜接種深部臟器和觀察體內(nèi)轉(zhuǎn)移,但可以觀察皮下瘤和解剖后臟器直接成像。深部臟器和體內(nèi)轉(zhuǎn)移的觀察大多選用熒光素酶標(biāo)記。小鼠經(jīng)過(guò)常規(guī)麻醉(氣麻、針麻皆可)后放入成像暗箱平臺(tái),軟件控制平臺(tái)的升降到一個(gè)合適的視野,自動(dòng)開(kāi)啟照明燈(明場(chǎng))拍攝首先一次背景圖。下一步,自動(dòng)關(guān)閉照明燈,在沒(méi)有外界光源的條件下(暗場(chǎng))拍攝由小鼠體內(nèi)發(fā)出的特異光子。明場(chǎng)與暗場(chǎng)的背景圖疊加后可以直觀的顯示動(dòng)物體內(nèi)特異光子的部位和強(qiáng)度,完成成像操作。值得注意的是熒光成像應(yīng)選擇合適的激發(fā)和發(fā)射濾片,生物發(fā)光則需要成像前體內(nèi)注射底物激發(fā)發(fā)光。在體光纖成像記錄能夠聚集在特定的組織系統(tǒng)。揚(yáng)州腦立體定位影像光纖服務(wù)公司
在體光纖成像記錄檢測(cè)熒光信號(hào)的微弱變化。汕頭腦立體定位單光纖成像技術(shù)應(yīng)用
在體光纖成像記錄技術(shù)是在散射介質(zhì)(或稱(chēng)為隨機(jī)介質(zhì))成像的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,在散射介質(zhì)成像系統(tǒng)中,光經(jīng)過(guò)強(qiáng)散射介質(zhì)時(shí),由于介質(zhì)的隨機(jī)性或不均勻性,光發(fā)生散射后在輸出端形成散斑。當(dāng)光經(jīng)過(guò)光纖時(shí),多模光纖中不同模式的光產(chǎn)生隨機(jī)的相位延遲或者模間耦合導(dǎo)致光散射的產(chǎn)生,所以,單光纖成像和散射介質(zhì)成像的機(jī)理既有關(guān)聯(lián),又有一定的區(qū)別。單光纖成像可以看做是散射介質(zhì)成像技術(shù)的一個(gè)特例,光纖也被看做是一種特殊的散射介質(zhì)。 經(jīng)過(guò)近十年的研究和發(fā)展,單光纖成像技術(shù)在成像機(jī)理、成像質(zhì)量和應(yīng)用研究等方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,這一技術(shù)為超細(xì)內(nèi)窺鏡技術(shù)的發(fā)展提供了新的方向,也使內(nèi)窺鏡在一些新的領(lǐng)域得到應(yīng)用成為可能。 汕頭腦立體定位單光纖成像技術(shù)應(yīng)用