南京神经生物学成像光纤方案

小动物在体光纤成像记录图像处理软件除了提供含有光子强度标尺的成像图片外，还能计算分析发光面积、总光子数、光子强度的相关参数供实验者参考。原则上，如预实验时拍摄出图片非特异性杂点多，需降低曝光时间；反之，如信号过弱可适当延长曝光时间。但曝光时间的延长，不单增加了目的信号，对于背景噪音也存在一个放大效应。同一批实验应保持一致的曝光时间，同时还应保持标本相对位置和形态的一致，从而减少实验误差。进行荧光成像时，实验者可选择背景荧光低不容易反光的黑纸放在动物标本身下，减少金属载物台的反射干扰。在体光纤成像记录为实现成像，需要将光束聚焦成很小的光点。南京神经生物学成像光纤方案

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。常州脑立体定位神经元活动记录技术有关生命活动的小分子在体光纤成像记录等都可以被标记。

在体光纤成像记录的根本缺点是光的组织穿透率低。由于吸收和散射，荧光发射的可见光谱中的光只能穿透几百微米的组织。这个问题限制了大多数光学方法在小动物或人类表面结构研究中的应用。使用近红外光谱能够提高信号的组织穿透能力，并能降低了组织的自体荧光。在体外将荧光探针与细胞共孵育后注射入体内，用规定波长的光激发荧光探针，较后用高灵敏度的摄像机记录发射的光子。有机荧光染料价格低廉，毒性可控，但当观察时间较长时，容易发生光漂白。量子点具有高度的光稳定性，有望代替传统荧光探针。但由于大多数量子点都含有镉，限制了其临床应用。

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。在体光纤成像记录包含较多的单模光纤。

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。在体光纤成像记录都需要光学技术配合生物样本的特性发展。汕头钙荧光神经元活动记录技术方案

在体光纤成像记录直接标记法不涉及细胞的遗传修饰。南京神经生物学成像光纤方案

光纤成像技术具有损耗低、成本低等优势，因此，光纤成像技术较多应用于生物医学、激光技术等领域。早期的光纤成像系统采用多根单模光纤组成的光纤束收集图像，每一根单模光纤用于收集一个像素点的图像。包含较多的单模光纤，导致光纤束的直径较大，因此，为了提高光纤成像系统的微型化程度，可以将光纤成像系统中的光纤束替换为单根多模光纤。现有技术中的光纤成像系统仍包含多根多模光纤，若待成像物体所处环境的空间较窄，例如，待成像物体所处环境为血管，支气管等，可能会导致该光纤成像系统中的多根多模光纤无法进入待成像物体所处环境，也就无法获取到待成像物体的图像，导致光纤成像系统的适用范围较窄。南京神经生物学成像光纤方案

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