在体实时神经元活动记录技术原理

在体光纤成像记录用于生成首先一光束，以使所述首先一光束经过所述首先一多模光纤到达所述光纤耦合器，并经过所述第三多模光纤照射至待成像物体；所述首先一光束经所述待成像物体反射得到第二光束，所述第二光束经过所述第三多模光纤到达所述光纤耦合器，并经过所述第二多模光纤到达所述图像采集装置；所述图像采集装置，用于根据所述第二光束，生成所述待成像物体的初始图像。可选的，所述光纤成像系统还包括：扩束器和衰减器；所述扩束器位于所述激光器与所述首先一多模光纤之间；所述衰减器位于所述扩束器与所述首先一多模光纤之间；所述激光器的输出端口的中心点、所述扩束器的中心点、所述衰减器的中心点，以及所述首先一多模光纤的另一端的中心点位于同一直线上。在体光纤成像记录就是生物样本的造影技术。在体实时神经元活动记录技术原理

在体光纤成像记录可见光成像体内可见光成像包括生物发光与荧光两种技术。生物发光是用荧光素酶基因标记DNA，利用其产生的蛋白酶与相应底物发生生化反应产生生物体内的光信号；而荧光技术则采用荧光报告基因（GFP、RFP）或荧光染料（包括荧光量子点）等新型纳米标记材料进行标记，利用报告基因产生的生物发光、荧光蛋白质或染料产生的荧光就可以形成体内的生物光源。前者是动物体内的自发荧光，不需要激发光源，而后者则需要外界激发光源的激发。在体实时神经元活动记录技术原理在体光纤成像记录有望代替传统荧光探针。

随着荧光标记技术和光学成像技术的发展, 在体生物光学成像（In vivo optical imaging）已经发展 为一项崭新的分子、 基因表达的分析检测技术，在 生命科学、 医学研究及药物研发等领域得到较多应用, 主要分为在体生物发光成像（Bioluminescence imaging，BLI） , 和在体荧光成像，在体光纤成像记录（Fluorescence imaging）两种成像方式。 在体生物发光成像采用荧光素酶基因标记细胞或DNA, 在体荧光成像则采用荧光报告基团, 如绿色荧光蛋白, 红色荧光蛋白等进行标记 ， 利用灵敏的光学检测仪器, 如电荷耦合摄像机 （CCD）, 观测活的物体动物体内疾病的发生的发展、 坏掉的的生长及转移、 基因的表达及反应等生物学过程, 从而监测活的物体生物体内的细胞活动和基因行为。

在体光纤成像记录是基于多模光纤的微弱荧光信号检测和记录系统，该系统能够长时间稳定的激发荧光，并检测荧光信号的微弱变化。用于在体记录动物群体神经元活动钙信号的动态变化，在脑功能研究中具有较多的用途，其具体特点和应用如下：1、仪器高度集成化，只需一台仪器，配合光纤记录系统电脑端软件则可以进行实时的记录及数据分析，实验简单便捷，实验前无需调试设备；2、仪器稳定性及可移动性强，较高有4通道版本，可同时记录4只动物或一只动物4个位点。较高采样率达20000 HZ，信噪比高。3、所有传输光路通过光纤耦合，具有很强的抗干扰能力，同时不受外界光纤干扰。现有技术中的在体光纤成像记录系统仍包含多根多模光纤。

在体光纤成像记录的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器，在调制器内与外界被测参数的相互作用， 使光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化，成为被调制的光信号，再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。整个过程中，光束经由光纤导入，通过调制器后再射出，其中光纤的作用首先是传输光束，其次是起到光调制器的作用。波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。我们周围的物体只有当它们的温度高达1000℃以上时，才能够发出可见光。相比之下，我们周围所有温度在对的零度（-273℃）以上的物体，都会不停地发出热红外线。所以，热红外线（或称热辐射）是自然界中存在较为较多的辐射。在体光纤成像记录具有损耗低、成本低等优势。在体实时神经元活动记录技术原理

基于在体光纤成像记录在使用中必须弯曲和移动。在体实时神经元活动记录技术原理

在体光纤成像记录系统还包括：首先一物镜；所述首先一物镜位于所述第三多模光纤与所述待成像物体之间；所述首先一物镜与所述第三多模光纤的另一端之间的距离为所述首先一物镜的工作距离，所述首先一物镜与所述待成像物体之间的距离为所述首先一物镜的工作距离，所述首先一物镜位于所述第三多模光纤的光束出射方向的正前方，且所述首先一物镜的中心点与所述第三多模光纤的中心点位于同一直线，以使所述首先一光束经过所述第三多模光纤照射至所述首先一物镜；首先一物镜，用于对所述首先一光束进行放大，将放大后的首先一光束照射至所述待成像物体；放大后的首先一光束经所述待成像物体反射，得到所述第二光束，以使所述第二光束照射至所述首先一物镜。在体实时神经元活动记录技术原理