汕头在体实时监测光纤成像

时间:2022年06月10日 来源:

在体光纤成像记录,指的是利用光学的探测手段结合光学探测分子对细胞或者组织甚至生物体进行成像,来获得其中的生物学信息的方法。传统的动物实验方法需要在不同的时间点处死实验动物,以获得多个时间点的实验数据。而在体光纤成像记录则可以对同一观察目标进行连续的查看并记录其变化,从而达到简化实验的目的。光在体内组织中传播时会被散射和吸收,血红蛋白吸收可见光中蓝绿光波段的大部分,但是波长大于600nm的红光波段无法被其吸收,可以穿过组织和皮肤被检测到。在相同的深度情况下,检测到的发光强度和细胞数量具有线性关系。光源的发光强度随深度增加而衰减,血液丰富的组织/系统衰减多,与骨骼相邻的组织/系统衰减少。基于在体光纤成像记录在使用中必须弯曲和移动。汕头在体实时监测光纤成像

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在体光纤成像记录科研人员从光源扫描方式、光束偏转方式和重建算法等方面开展研究。采用一个点阵光源,用电控的方法扫描不同方向的光束。与现有的振镜扫描系统相比,该方法结构紧凑,扫描速度快,可以实现系统集成。利用声光偏转器件可实现光束偏转,并结合波导器件实现多模光纤成像。对于单光纤成像系统,尽管实际测量时只需拍摄一次图像,但在传输矩阵的构建、相位场的计算以及图像重建过程中,计算量大、计算时间长,因此新的算法也在不断被研究。目前单光纤成像技术水平与实际应用需求之间还有较大距离,但成像方法和关键部件技术的快速进步为将来实现小型化、全固态和算法嵌入提供了有力支持。汕头神经元光纤成像记录应用在体光纤成像记录其他行为学实验(摄像拍摄,奖励设备等)同步时间标记。

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在体光纤成像记录光学相干是滤除散射光的物理机制。反射光可以作为相干光,而由于散射光散射的位置不同,造成光路长度的差异,再加上光源的相干长度极短,使得散射光失去了相干的性质。在光学相干断层扫描设备中,光学干涉仪被用来检测相干光。从原理上说,在体光纤成像记录可以将散射光从反射光中滤除,以得到生成图像的信号。在信号处理过程中,可以得到从某一次表面反射的反射光深度和强度。三维图像可以通过类似声纳和雷达的扫描来构建。在已经引入医学研究的无创三维成像技术中,光学相干断层扫描技术与超声成像都采用了回波处理技术,因此他们的原理相似。其他的医学成像技术如计算机断层扫描、核磁共振成像以及正电子发射断层扫描都没有利用回声定位的原理。

近几年,光纤成像已成为研究热点,如光纤共焦显微成像、在体光纤成像记录,光纤多(双)光子成像和光纤光学相干层析成像(OCT)等。在这些光纤成像系统中,光纤起到光能量传输的的作用。为实现成像,需要将光束聚焦成很小的光点,并利用机械或光学扫描器件对被测目标进行二维(或三维)扫描,再通过图像合成形成扫描的图像。单光纤成像技术利用单根多模光纤传输包含二维(或三维)图像信息的光场,包括强度分布、相位分布和光束波前等信息。单光纤成像技术不需要扫描器件,通过一次成像就可获取整个图像,因此又称为宽场显微成像。实时观测动物在进行复杂行为时的神经投射活动。

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在体光纤成像记录成像原理荧光物质被激发后所发射的荧光信号的强度在一定的范围内与荧光素的量成线性关系。荧光信号激发系统(激发光源、光路传输组件)、荧光信号收集组件、信号检测以及放大系统。发射的荧光信号的波长范围一般在可见到红外区域的居多。因为光的波长越长对组织的穿透力越强,所以对于能够发射出波长较长的近红外荧光的材料是我们所追求的。目前有很多荧光染料已经商业化,用于对细胞内部的各个细胞器进行染色,呈现出不同波长的发射光,从而有利于对单个生物功能分子的体内连续追踪,详细地记录其生理过程。在体光纤成像记录技术是在散射介质(或称为随机介质)成像的基础上发展。厦门在体影像光纤

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在体光纤成像记录在自由活动动物的深部脑区实现光信号记录和神经细胞活性调控;高质量,亚细胞分辨率的成像;多波长成像,实现较多的钙离子成像(GCaMP or RCaMP),和光遗传实验,特定目标光刺激;在体光纤成像系统是模块化设计,使用者拥有很高的灵活性,可以随时根据研究需要对系统进行调整,比如调整光源,波长,滤光片,相机等。在深部脑区选定的特定神经细胞或部分获得连续的实验数据流,然后对单细胞提取密度轨迹。钙离子成像轨迹也可以被同步,与其他行为学实验(摄像拍摄,奖励设备等)同步时间标记。汕头在体实时监测光纤成像

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