上海脑立体定位成像光纤应用

传统成像大多依赖于肉眼可见的身体、生理和代谢过程在疾病状态下的变化，而不是了解疾病的特异性分子事件；在体光纤成像记录则是利用在体光纤成像记录目标并成像。这种从非特异性成像到特异性成像的变化，为疾病生物学、疾病早期检测、定性、评估和疗于带来了重大的影响。分子成像技术使活的物体动物体内成像成为可能，它的出现，归功于分子生物学和细胞生物学的发展、转基因动物模型的使用、新的成像药物的运用、高特异性的探针、小动物成像设备的发展等诸多因素。在体光纤成像记录探测从小动物体内系统。上海脑立体定位成像光纤应用

在体光纤成像记录技术是在散射介质（或称为随机介质）成像的基础上发展起来的，在散射介质成像系统中，光经过强散射介质时，由于介质的随机性或不均匀性，光发生散射后在输出端形成散斑。当光经过光纤时，多模光纤中不同模式的光产生随机的相位延迟或者模间耦合导致光散射的产生，所以，单光纤成像和散射介质成像的机理既有关联，又有一定的区别。单光纤成像可以看做是散射介质成像技术的一个特例，光纤也被看做是一种特殊的散射介质。 经过近十年的研究和发展，单光纤成像技术在成像机理、成像质量和应用研究等方面都取得了长足的进步，这一技术为超细内窥镜技术的发展提供了新的方向，也使内窥镜在一些新的领域得到应用成为可能。 上海脑立体定位成像光纤应用在体光纤成像记录用于对细胞内部的各个细胞器进行染色。

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。

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。将使科学家能够控制在体光纤成像记录。

在体监测基因疗于中的基因表达，随着 后基因组时代的到来和人们对疾病发生的发展机制的深入了解, 在基因水平上疗于坏掉的、 心血管疾病、 和分子遗传病等恶性疾病已经得到国内外研究人员越来越 较多的关注。如何客观地检测基因疗于的临床疗效判断终点, 有效监测转基因在生物体内的传送, 并定量检测基因疗于的转基因表达, 己经成为 基因疗于应用的关键所在 。通过荧光素酶或绿色荧光蛋白等报告基因, 在体光纤成像记录能够进行基因表达的准确定位和定量分析, 在整体水平上无创、 实时、 定量地检测转基因的时空表达。在体光纤成像记录硬件也有助于保证较高的成像质量。上海脑立体定位成像光纤应用

在体光纤成像记录要求共聚焦系统具有较高的灵敏度。上海脑立体定位成像光纤应用

在体光纤成像记录荧光素酶的每个催化反应只产生一个光 子 , 通常肉眼无法直接观察到, 而且光子在强散射性的生物组织中传输时, 将会发生吸收、 散射、 反射、 透射等大量光学行为 。 因此，必须采用高 灵敏度的光学检测仪器（ 如CCD camera）采集并定量检测生物体内所发射的光子数量, 然后将其转换成图像， 在体生物发光成像中的发光光谱范围通常为可见光到 近红外光波段, 哺乳动物体内血红蛋白主要吸收可见光, 水和脂质主要吸收红外线, 但对波长为 590~1500nm的红光至近红外线吸收能力则较差， 因此, 大部分波长超过600nm的红光, 经过散射、吸收后能够穿透哺乳动物组织, 被生物体外的高灵敏光学检测仪器探测到, 这是在体生物发光成像的理论基础。上海脑立体定位成像光纤应用