在體光纖成像記錄人類(lèi)大量的復(fù)雜行為主要取決于上千億個(gè)神經(jīng)元組成的精確神經(jīng)環(huán)路，而神經(jīng)環(huán)路的建立依賴(lài)于神經(jīng)元之間突觸連接的形成。突觸是神經(jīng)元交流的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，只有通過(guò)突觸連接，神經(jīng)元之間以及神經(jīng)元和靶向細(xì)胞（包括肌肉，腺體分析的細(xì)胞）才能有效的傳遞信號(hào)，因此突觸連接是神經(jīng)信息傳遞的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。當(dāng)突觸的發(fā)育或者形成后維持發(fā)生異常，將會(huì)導(dǎo)致某些神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生，比如精神分裂癥和自閉癥。類(lèi)似于線蟲(chóng)的模式生物在體光纖成像記錄，成像系統(tǒng)需要具備以下幾個(gè)方面的功能： 線蟲(chóng)對(duì)光非常敏感，在進(jìn)行共聚焦成像時(shí)，需要盡量使用低的激發(fā)光強(qiáng)度，低激發(fā)光帶來(lái)的熒光信號(hào)的降低，獲得更高信噪比的圖像，要求共聚焦系統(tǒng)具有較高的靈敏度。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)。韶關(guān)神經(jīng)生物學(xué)單光纖成像技術(shù)服務(wù)公司

在體光纖成像記錄成像原理熒光物質(zhì)被激發(fā)后所發(fā)射的熒光信號(hào)的強(qiáng)度在一定的范圍內(nèi)與熒光素的量成線性關(guān)系。熒光信號(hào)激發(fā)系統(tǒng)（激發(fā)光源、光路傳輸組件）、熒光信號(hào)收集組件、信號(hào)檢測(cè)以及放大系統(tǒng)。發(fā)射的熒光信號(hào)的波長(zhǎng)范圍一般在可見(jiàn)到紅外區(qū)域的居多。因?yàn)楣獾牟ㄩL(zhǎng)越長(zhǎng)對(duì)組織的穿透力越強(qiáng)，所以對(duì)于能夠發(fā)射出波長(zhǎng)較長(zhǎng)的近紅外熒光的材料是我們所追求的。目前有很多熒光染料已經(jīng)商業(yè)化，用于對(duì)細(xì)胞內(nèi)部的各個(gè)細(xì)胞器進(jìn)行染色，呈現(xiàn)出不同波長(zhǎng)的發(fā)射光，從而有利于對(duì)單個(gè)生物功能分子的體內(nèi)連續(xù)追蹤，詳細(xì)地記錄其生理過(guò)程。神經(jīng)生物學(xué)光纖成像服務(wù)公司在體光纖成像記錄的傳感應(yīng)用也非常具有前途。

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（GCaMP or RCaMP），和光遺傳實(shí)驗(yàn)，特定目標(biāo)光刺激；在體光纖成像系統(tǒng)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。在深部腦區(qū)選定的特定神經(jīng)細(xì)胞或部分獲得連續(xù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)流，然后對(duì)單細(xì)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(xué)實(shí)驗(yàn)（攝像拍攝，獎(jiǎng)勵(lì)設(shè)備等）同步時(shí)間標(biāo)記。在體光纖成像記錄使用者擁有很高的靈活性。

隨著熒光標(biāo)記技術(shù)和光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展, 在體生物光學(xué)成像（In vivo optical imaging）已經(jīng)發(fā)展 為一項(xiàng)嶄新的分子、 基因表達(dá)的分析檢測(cè)技術(shù)，在 生命科學(xué)、 醫(yī)學(xué)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(biāo)記細(xì)胞或DNA, 在體熒光成像則采用熒光報(bào)告基團(tuán), 如綠色熒光蛋白, 紅色熒光蛋白等進(jìn)行標(biāo)記 ， 利用靈敏的光學(xué)檢測(cè)儀器, 如電荷耦合攝像機(jī) （CCD）, 觀測(cè)活的物體動(dòng)物體內(nèi)疾病的發(fā)生的發(fā)展、 壞掉的的生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移、 基因的表達(dá)及反應(yīng)等生物學(xué)過(guò)程, 從而監(jiān)測(cè)活的物體生物體內(nèi)的細(xì)胞活動(dòng)和基因行為。在體光纖成像記錄還應(yīng)保持標(biāo)本相對(duì)位置和形態(tài)的一致。韶關(guān)神經(jīng)生物學(xué)單光纖成像技術(shù)服務(wù)公司

偏振是實(shí)現(xiàn)在體光纖成像記錄的關(guān)鍵特性之一。韶關(guān)神經(jīng)生物學(xué)單光纖成像技術(shù)服務(wù)公司

單光纖在體光纖成像記錄與內(nèi)窺鏡結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了超細(xì)內(nèi)窺。超細(xì)內(nèi)窺鏡在一些特殊檢測(cè)環(huán)境（如耳、鼻、心、腦等）中，可實(shí)現(xiàn)體內(nèi)無(wú)創(chuàng)傷檢查。人體耳蝸在人耳內(nèi)部深處，由于耳道的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難從耳外觀察內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，采用超細(xì)內(nèi)窺鏡，可以讓內(nèi)窺鏡通過(guò)耳道，直接進(jìn)入耳朵內(nèi)部，然后對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。對(duì)于人體的細(xì)小腔道結(jié)構(gòu)（如血管、乳管和支氣管等），以前無(wú)法從腔道內(nèi)部進(jìn)行檢查，只能通過(guò)超聲B超和醫(yī)學(xué)CT等醫(yī)學(xué)影像技術(shù)從體外進(jìn)行成像，成像分辨率低，而且不能對(duì)腔道內(nèi)部的生物狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察。通過(guò)超細(xì)內(nèi)窺鏡，可以將光纖探頭通過(guò)導(dǎo)管擴(kuò)張器直接插入腔道，探頭所在位置的圖像直接顯示到計(jì)算機(jī)或顯示器屏幕上，醫(yī)生可以直觀地進(jìn)行診斷和分析。韶關(guān)神經(jīng)生物學(xué)單光纖成像技術(shù)服務(wù)公司