黃石在體神經(jīng)元活動記錄技術

傳統(tǒng)成像大多依賴于肉眼可見的身體、生理和代謝過程在疾病狀態(tài)下的變化，而不是了解疾病的特異性分子事件；在體光纖成像記錄則是利用在體光纖成像記錄目標并成像。這種從非特異性成像到特異性成像的變化，為疾病生物學、疾病早期檢測、定性、評估和療于帶來了重大的影響。分子成像技術使活的物體動物體內成像成為可能，它的出現(xiàn)，歸功于分子生物學和細胞生物學的發(fā)展、轉基因動物模型的使用、新的成像藥物的運用、高特異性的探針、小動物成像設備的發(fā)展等諸多因素。在體光纖成像記錄在腦功能研究中具有較多的用途。黃石在體神經(jīng)元活動記錄技術

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構是每個成像光譜儀設計者應該權衡的問題。為了突破成像光譜儀質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。無錫在體實時監(jiān)測成像光纖現(xiàn)有技術中的在體光纖成像記錄系統(tǒng)仍包含多根多模光纖。

近幾年，光纖成像已成為研究熱點，如光纖共焦顯微成像、在體光纖成像記錄，光纖多（雙)光子成像和光纖光學相干層析成像（OCT)等。在這些光纖成像系統(tǒng)中，光纖起到光能量傳輸?shù)牡淖饔谩閷崿F(xiàn)成像，需要將光束聚焦成很小的光點，并利用機械或光學掃描器件對被測目標進行二維（或三維）掃描，再通過圖像合成形成掃描的圖像。單光纖成像技術利用單根多模光纖傳輸包含二維（或三維）圖像信息的光場，包括強度分布、相位分布和光束波前等信息。單光纖成像技術不需要掃描器件，通過一次成像就可獲取整個圖像，因此又稱為寬場顯微成像。

在體光纖成像記錄在自由活動動物的深部腦區(qū)實現(xiàn)光信號記錄和神經(jīng)細胞活性調控；高質量，亞細胞分辨率的成像；多波長成像，實現(xiàn)較多的鈣離子成像（GCaMP or RCaMP），和光遺傳實驗，特定目標光刺激；在體光纖成像系統(tǒng)是模塊化設計，使用者擁有很高的靈活性，可以隨時根據(jù)研究需要對系統(tǒng)進行調整，比如調整光源，波長，濾光片，相機等。在深部腦區(qū)選定的特定神經(jīng)細胞或部分獲得連續(xù)的實驗數(shù)據(jù)流，然后對單細胞提取密度軌跡。鈣離子成像軌跡也可以被同步，與其他行為學實驗（攝像拍攝，獎勵設備等）同步時間標記。在體光纖成像記錄同時不受外界光纖干擾。

對生物體內的突觸結構和蛋白進行空間分布的研究時，成像系統(tǒng)需要具備高的成像速度，防止出現(xiàn)生物體移動造成的重影現(xiàn)象；成像的超高動態(tài)范圍和熒光信號的超高線性度：像的熒光強度計數(shù)需要具有對的的統(tǒng)計學意義證明實驗結論的正確性，因此圖像的熒光強度值必須能夠精確反映體內蛋白、基因濃度的高低，這需要檢測器具有超高的動態(tài)范圍能夠同時記錄強信號和弱信號，并且在此動態(tài)范圍內圖像計數(shù)值與真實的熒光信號對的線性變化以正確反映蛋白、基因的濃度。在體光纖成像記錄包含較多的單模光纖。黃石在體神經(jīng)元活動記錄技術

在體光纖成像記錄的工作原理是將光源入射的光束經(jīng)由光纖送入調制器。黃石在體神經(jīng)元活動記錄技術

動物體內很多物質在受到激發(fā)光激發(fā)后，會發(fā)出熒光，產(chǎn)生的非特異性熒光會影響到檢測靈敏度。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象時，影響較為嚴重，產(chǎn)生的非特異性熒光會影響到檢測靈敏度和特異性。動物尿液或其他雜質如沒有及時打掃，成像中也會出現(xiàn)非特異性信號。由于各廠商的圖像分析軟件不同，實驗數(shù)據(jù)分析方法也有區(qū)別?；畹奈矬w成像系統(tǒng)使用時，實驗者考慮到非特異性雜信號，以及成像圖片美觀等方面，可能會調節(jié)信號的閾值，因此在在體光纖成像記錄分析信號光子數(shù)或信號面積時，應考慮閾值的改變對實驗結果的影響。正確選擇 ROI 區(qū)域，可提高分析實驗數(shù)據(jù)的準確性。黃石在體神經(jīng)元活動記錄技術