武汉神经元神经元活动记录技术方案
动物体内很多物质在受到激发光激发后,会发出荧光,产生的非特异性荧光会影响到检测灵敏度。背景荧光主要是来源于皮毛和血液的自发荧光,皮毛中的黑色素是皮毛中主要的自发荧光源,其发光光线波长峰值在 500 一 520 nm 左右,在利用绿色荧光作为成像对象时,影响较为严重,产生的非特异性荧光会影响到检测灵敏度和特异性。动物尿液或其他杂质如没有及时打扫,成像中也会出现非特异性信号。由于各厂商的图像分析软件不同,实验数据分析方法也有区别。活的物体成像系统使用时,实验者考虑到非特异性杂信号,以及成像图片美观等方面,可能会调节信号的阈值,因此在在体光纤成像记录分析信号光子数或信号面积时,应考虑阈值的改变对实验结果的影响。正确选择 ROI 区域,可提高分析实验数据的准确性。在体光纤成像记录可以达到很高的分辨率。武汉神经元神经元活动记录技术方案
在体光纤成像记录进行小动物显像,首先是利用医用回旋加速器发生的核反应,生产正电子放射性核素,通过有机合成、无机反应或生化合成制备各种小动物正电子显像剂或示踪物质。显像剂引入体内定位于靶系统,利用显像仪采集信息显示不同断面图并给出定量生理参数。具备优异的特异性、敏感性和能定量示踪标记物;所使用的放射性核素多为动物生理活动需要的元素,因此不影响它的生物学功能,放射性标记物进入动物体内后,由于其本身的特点,能够聚集在特定的组织系统或参与组织细胞的代谢。武汉神经元神经元活动记录技术方案在体光纤成像记录中的光纤束替换为单根多模光纤。
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。
在体光纤成像记录的目的是实时检测细胞的活性变化。基于钙离子浓度变化的荧光成像技术被较多用来记录神经元活性。在体光纤记录方法与传统的在体电生理记录方法有着不同的特点,光纤记录因其稳定、方便、易上手而应用较多。首先,将荧光蛋白表达在特定类型的神经元中,光纤记录可以实现细胞类型特异性的活性检测,而用电生理记录的方法记录特定类型的神经元的活性比较困难。其次,电生理记录容易受到环境中的电信号以及动物的行为动作影响,而光纤记录相对来说有着较强的抗干扰性能。然后,光纤记录相对稳定,可以很容易实现长时程的活性检测,例如动物的整个学习过程,而利用电生理记录实现起来则相对困难。较后,光纤记录用神经元群体的荧光强度变化来表征神经元整体的活性变化,不能反映单个神经元的活性,而电生理记录则能够检测到单个神经元的活性,具有更高的空间分辨率。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。
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。生物成像技术在临床医学诊断中的应用也越来越受到重视。武汉神经元神经元活动记录技术方案
在体光纤成像记录生物医学很多融合因素。武汉神经元神经元活动记录技术方案
在体光纤成像记录人类大量的复杂行为主要取决于上千亿个神经元组成的精确神经环路,而神经环路的建立依赖于神经元之间突触连接的形成。突触是神经元交流的关键结构,只有通过突触连接,神经元之间以及神经元和靶向细胞(包括肌肉,腺体分析的细胞)才能有效的传递信号,因此突触连接是神经信息传递的关键结构。当突触的发育或者形成后维持发生异常,将会导致某些神经退行性疾病的发生,比如精神分裂症和自闭症。类似于线虫的模式生物在体光纤成像记录,成像系统需要具备以下几个方面的功能: 线虫对光非常敏感,在进行共聚焦成像时,需要尽量使用低的激发光强度,低激发光带来的荧光信号的降低,获得更高信噪比的图像,要求共聚焦系统具有较高的灵敏度。武汉神经元神经元活动记录技术方案
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