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常州神經(jīng)元神經(jīng)元活動記錄技術

來源: 發(fā)布時間:2022-08-02

在體光纖成像記錄技術是在散射介質(或稱為隨機介質)成像的基礎上發(fā)展起來的,在散射介質成像系統(tǒng)中,光經(jīng)過強散射介質時,由于介質的隨機性或不均勻性,光發(fā)生散射后在輸出端形成散斑。當光經(jīng)過光纖時,多模光纖中不同模式的光產生隨機的相位延遲或者模間耦合導致光散射的產生,所以,單光纖成像和散射介質成像的機理既有關聯(lián),又有一定的區(qū)別。單光纖成像可以看做是散射介質成像技術的一個特例,光纖也被看做是一種特殊的散射介質。 經(jīng)過近十年的研究和發(fā)展,單光纖成像技術在成像機理、成像質量和應用研究等方面都取得了長足的進步,這一技術為超細內窺鏡技術的發(fā)展提供了新的方向,也使內窺鏡在一些新的領域得到應用成為可能。 在體光纖成像記錄硬件也有助于保證較高的成像質量。常州神經(jīng)元神經(jīng)元活動記錄技術

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在體光纖成像記錄在軟組織傳播而成像,由于無輻射、操作簡單、圖像直觀、價格便宜等優(yōu)勢在臨床上較多應用。在小動物研究中,由于所達到組織深度的限制和成像的質量容易受到骨或軟組織中的空氣的影響而產生假象。所以超聲不像其他動物成像技術那樣應用較多,應用主要集中在生理結構易受外界影響的膀胱和血管,此外小動物超聲在轉基因動物的產前發(fā)育研究中有很大優(yōu)勢。隨著分子生物學及相關技術的發(fā)展,各種成像技術應用更較多,成像系統(tǒng)要求能對的定量、分辨率高、標準化、數(shù)字化、綜合性、在系統(tǒng)中對分子活動敏感并與其他分子檢測方式互相補償及整合。與此同時,作為動物顯像的技術平臺,動物成像技術將在生命科學、醫(yī)藥研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。鹽城在體實時光纖記錄應用實時觀測動物在進行復雜行為時的神經(jīng)投射活動。

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在體光纖成像記錄應用:1、在體光纖成像記錄通過光學記錄特定細胞類型在自然狀態(tài)下的神經(jīng)活動;2、實時觀測動物在進行復雜行為時的神經(jīng)投射活動;3、闡明特殊的神經(jīng)環(huán)路在動物行為中的作用;4、通過直接觀測和投射相關的神經(jīng)環(huán)路的動態(tài)活動模式,整機一體化,輕巧便攜,集成信號采集與數(shù)字同步模塊;通道數(shù):默認采樣通道數(shù)7路,可根據(jù)實驗需求訂制擴展;通過熒光信號強度變化可以很好的表征神經(jīng)元的活性,并實時監(jiān)測記錄熒光信號強度的方法即光纖記錄。

小動物在體光纖成像記錄可根據(jù)實驗需要通過尾靜脈注射、皮下移植、原位移植等方法接種已標記的細胞或組織。在建模時應認真考慮實驗目的和選擇熒光標記,如標記熒光波長短,則穿透效率不高,建模時不宜接種深部臟器和觀察體內轉移,但可以觀察皮下瘤和解剖后臟器直接成像。深部臟器和體內轉移的觀察大多選用熒光素酶標記。小鼠經(jīng)過常規(guī)麻醉(氣麻、針麻皆可)后放入成像暗箱平臺,軟件控制平臺的升降到一個合適的視野,自動開啟照明燈(明場)拍攝首先一次背景圖。下一步,自動關閉照明燈,在沒有外界光源的條件下(暗場)拍攝由小鼠體內發(fā)出的特異光子。明場與暗場的背景圖疊加后可以直觀的顯示動物體內特異光子的部位和強度,完成成像操作。值得注意的是熒光成像應選擇合適的激發(fā)和發(fā)射濾片,生物發(fā)光則需要成像前體內注射底物激發(fā)發(fā)光。在體光纖成像記錄和散射介質成像的機理既有關聯(lián)。

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在體光纖成像記錄的根本缺點是光的組織穿透率低。由于吸收和散射,熒光發(fā)射的可見光譜中的光只能穿透幾百微米的組織。這個問題限制了大多數(shù)光學方法在小動物或人類表面結構研究中的應用。使用近紅外光譜能夠提高信號的組織穿透能力,并能降低了組織的自體熒光。在體外將熒光探針與細胞共孵育后注射入體內,用規(guī)定波長的光激發(fā)熒光探針,較后用高靈敏度的攝像機記錄發(fā)射的光子。有機熒光染料價格低廉,毒性可控,但當觀察時間較長時,容易發(fā)生光漂白。量子點具有高度的光穩(wěn)定性,有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)熒光探針。但由于大多數(shù)量子點都含有鎘,限制了其臨床應用。在體光纖成像記錄包含較多的單模光纖。常州神經(jīng)元神經(jīng)元活動記錄技術

在體光纖成像記錄光源的發(fā)光強度隨深度增加而衰減。常州神經(jīng)元神經(jīng)元活動記錄技術

隨著熒光標記技術和光學成像技術的發(fā)展, 在體生物光學成像(In vivo optical imaging)已經(jīng)發(fā)展 為一項嶄新的分子、 基因表達的分析檢測技術,在 生命科學、 醫(yī)學研究及藥物研發(fā)等領域得到較多應用, 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記細胞或DNA, 在體熒光成像則采用熒光報告基團, 如綠色熒光蛋白, 紅色熒光蛋白等進行標記 , 利用靈敏的光學檢測儀器, 如電荷耦合攝像機 (CCD), 觀測活的物體動物體內疾病的發(fā)生的發(fā)展、 壞掉的的生長及轉移、 基因的表達及反應等生物學過程, 從而監(jiān)測活的物體生物體內的細胞活動和基因行為。常州神經(jīng)元神經(jīng)元活動記錄技術

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