常州神經(jīng)生物學影像光纖方案

在體光纖成像記錄系統(tǒng)在外泌體研究中的應用，細胞外囊泡，是來源于細胞的脂質(zhì)雙層包裹的納米囊泡。外泌體是來源于細胞的脂質(zhì)雙層包裹的納米囊泡。外泌體特性的影響還沒有完全闡明，也缺乏對不同儲存條件的對比評價。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(diào)控；高質(zhì)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，和光遺傳實驗，特定目標光刺激；超輕的頭部裝置（0.7g）；模塊化設計，簡便靈活；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(diào)整，比如調(diào)整光源，波長，濾光片，相機等。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)生物學影像光纖方案

在體光纖成像記錄分辨率和對比度是成像質(zhì)量的重要組成部分，分辨率指成像系統(tǒng)所能重現(xiàn)的被測物體細節(jié)的數(shù)量，對比度則是成像系統(tǒng)所產(chǎn)生的被測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)生物學影像光纖方案在體光纖成像記錄同時不受外界光纖干擾。

研制小動物三維在體光纖成像記錄，該成像設備以雙光子激發(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)回路成像設備研制這一中心目標，將會涉及到成像設備、圖像算法、軟件平臺、驗證評價以及生物醫(yī)學應用等多方面研究。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。

對生物體內(nèi)的突觸結(jié)構(gòu)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(jié)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(nèi)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(nèi)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。在體光纖成像記錄能夠?qū)λ幬锖Y選及療效進行評價。

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、 固定小動物的支架、 控制裝置 （使支架水平運動、 垂直運動或旋轉(zhuǎn)） 、完全密閉的不透光的成像暗箱等組成。將小動物麻醉后固定在支架上, 并置于成像暗箱中, 由控制裝置帶動支架沿水平方向運動、 垂直方向運動或旋轉(zhuǎn), 利用相機從多個不同角度和位置對活的物體小動物的生物發(fā)光現(xiàn)象進行投影成像 然后將采集到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接嬎銠C中, 并采用特定的圖像重建算法定位動物體內(nèi)的發(fā)光光源, 得到活的物體動物體內(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)生物學影像光纖方案

我們知道，在體光纖成像記錄屬于單個原子的核外電子可以在不同能級之間躍遷。而對于無機閃爍體，電子可以在相鄰原子之間轉(zhuǎn)移，電子不再屬于某一個固定的原子，而是歸整個晶體共有，單個電子的能級也就演變成了晶體的電子能帶。晶體能帶的低能級為價帶，高能級為導帶。當γ射線入射進晶體后，被晶體的價帶電子吸收。價帶電子便躍遷至高能級的導帶，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到。通常會跟人體結(jié)構(gòu)成像技術(shù)CT和MRI一起使用。如此一來，放射性同位素聚集的人體組織便一目了然了。常州神經(jīng)生物學影像光纖方案