黄石实时光纤成像

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。在体光纤成像记录不需要扫描器件。黄石实时光纤成像

由于光学相干断层扫描采用了波长很短的光波作为探测手段，在体光纤成像记录它可以达到很高的分辨率。首先将一束光波照在组织上，一小部分光被样品表面反射，然后被收集起来。大部分的光线被样品散射掉了，这些散射光失去了远视的方向信息，因此无法形成图像，只能形成耀斑。散射光形成的耀斑会引起光学散射物质（如生物组织、蜡、特定种类的塑料等等）看起来不透明或者透明，尽管他们并不是强烈吸收光的材料。采用光学相干断层扫描技术，散射光可以被滤除，因此可以消除耀斑的影响。即使单单有非常微小的反射光，也可以被采用显微镜的光学相干断层扫描设备检测到并形成图像。南京钙荧光指示蛋白病毒影像光纤方案在体光纤成像记录释放的光子可被跟闪烁晶体相连的光电倍增管检测到。

在体光纤成像记录的优点可以非侵入性，实时连续动态监测体内的各种生物学过程，从而可以减少实验动物数量，及降低个体间差异的影响；由于背景噪声低，所以具有较高的敏感性；不需要外源性激发光，避免对体内正常细胞造成损伤，有利于长期观察；此外还有无放射性等其他优点。然而生物发光也有自身的不足之处：例如波长依赖性的组织穿透能力，光在哺乳动物组织内传播时会被散射和吸收，光子遇到细胞膜和细胞质时会发生折射，而且不同类型的细胞和组织吸收光子的特性也不尽相同，其中血红蛋白是吸收光子的主要物质；由于是在体外检测体内发出的信号，因而受到体内发光源位置及深度影响；另外还需要外源性提供各种荧光素酶的底物，且底物在体内的分布与药动力学也会影响信号的产生；由于荧光素酶催化的生化反应需要氧气、镁离子及 ATP 等物质的参与，受到体内环境状态的影响。

研制小动物三维在体光纤成像记录，该成像设备以双光子激发成像模态为中心，有机融合光片照明显微成像模态，从细胞分子、结构图谱和功能回路多个层面系统多方面地提供生物体的神经回路信息。围绕小动物三维在体神经回路成像设备研制这一中心目标，将会涉及到成像设备、图像算法、软件平台、验证评价以及生物医学应用等多方面研究。从生物体在体神经回路深层和快速的成像要求出发，研制有机融合多光子深层激发成像模态和光片照明快速扫描显微成像模态于一体的小动物三维在体神经回路成像设备，研发适用于快速动态神经回路成像的影像信息处理与分析平台，建立小动物三维在体神经回路成像设备的医学生物验证评价体系，开展小动物预临床生物医学应用研究，为小动物脑疾病模型在体神经回路的机理研究提供成像方法和工具。在体光纤成像记录中的光纤束替换为单根多模光纤。

小动物在体光纤成像记录可根据实验需要通过尾静脉注射、皮下移植、原位移植等方法接种已标记的细胞或组织。在建模时应认真考虑实验目的和选择荧光标记，如标记荧光波长短，则穿透效率不高，建模时不宜接种深部脏器和观察体内转移，但可以观察皮下瘤和解剖后脏器直接成像。深部脏器和体内转移的观察大多选用荧光素酶标记。小鼠经过常规麻醉（气麻、针麻皆可）后放入成像暗箱平台，软件控制平台的升降到一个合适的视野，自动开启照明灯（明场）拍摄首先一次背景图。下一步，自动关闭照明灯，在没有外界光源的条件下（暗场）拍摄由小鼠体内发出的特异光子。明场与暗场的背景图叠加后可以直观的显示动物体内特异光子的部位和强度，完成成像操作。值得注意的是荧光成像应选择合适的激发和发射滤片，生物发光则需要成像前体内注射底物激发发光。在体光纤成像记录在脑功能研究中具有较多的用途。黄石实时光纤成像

在体光纤成像记录实现了人类追求绿色健康的梦想。黄石实时光纤成像

在体光纤成像记录药物代谢相关研究，标记与药物代谢有关的基因，研究不同药物对该基因表达的影响，从而间接获知相关药物在体内代谢的情况。在药剂学研究方面，可通过把荧光素酶报告基因质粒直接装在载体中，观察药物载体的靶向脏器与体内分布规律。在药理学方面，可用荧光素酶基因标记目的基因，观察药物作用的通路，免疫细胞研究：标记免疫细胞，观察免疫细胞对坏掉的细胞的识别和杀死功能，评价免疫细胞的免疫特异性、增殖、迁移等功能。干细胞研究：标记组成性表达的基因，在转基因动物水平，标记干细胞，若将干细胞移植到另外动物体内，可用活的物体生物发光成像技术示踪干细胞在体内的增殖、分化及迁移的过程。黄石实时光纤成像