武漢在體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光纖成像應(yīng)用

在體光纖成像記錄可見光成像體內(nèi)可見光成像包括生物發(fā)光與熒光兩種技術(shù)。生物發(fā)光是用熒光素酶基因標(biāo)記DNA，利用其產(chǎn)生的蛋白酶與相應(yīng)底物發(fā)生生化反應(yīng)產(chǎn)生生物體內(nèi)的光信號(hào)；而熒光技術(shù)則采用熒光報(bào)告基因（GFP、RFP）或熒光染料（包括熒光量子點(diǎn)）等新型納米標(biāo)記材料進(jìn)行標(biāo)記，利用報(bào)告基因產(chǎn)生的生物發(fā)光、熒光蛋白質(zhì)或染料產(chǎn)生的熒光就可以形成體內(nèi)的生物光源。前者是動(dòng)物體內(nèi)的自發(fā)熒光，不需要激發(fā)光源，而后者則需要外界激發(fā)光源的激發(fā)。在體光纖成像記錄用于對(duì)細(xì)胞內(nèi)部的各個(gè)細(xì)胞器進(jìn)行染色。武漢在體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光纖成像應(yīng)用

在體光纖成像記錄科研人員從光源掃描方式、光束偏轉(zhuǎn)方式和重建算法等方面開展研究。采用一個(gè)點(diǎn)陣光源，用電控的方法掃描不同方向的光束。與現(xiàn)有的振鏡掃描系統(tǒng)相比，該方法結(jié)構(gòu)緊湊，掃描速度快，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成。利用聲光偏轉(zhuǎn)器件可實(shí)現(xiàn)光束偏轉(zhuǎn)，并結(jié)合波導(dǎo)器件實(shí)現(xiàn)多模光纖成像。對(duì)于單光纖成像系統(tǒng)，盡管實(shí)際測(cè)量時(shí)只需拍攝一次圖像，但在傳輸矩陣的構(gòu)建、相位場(chǎng)的計(jì)算以及圖像重建過(guò)程中，計(jì)算量大、計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，因此新的算法也在不斷被研究。目前單光纖成像技術(shù)水平與實(shí)際應(yīng)用需求之間還有較大距離，但成像方法和關(guān)鍵部件技術(shù)的快速進(jìn)步為將來(lái)實(shí)現(xiàn)小型化、全固態(tài)和算法嵌入提供了有力支持。深圳在體單光纖成像技術(shù)方案在體光纖成像記錄還應(yīng)保持標(biāo)本相對(duì)位置和形態(tài)的一致。

在體光纖成像記錄使得網(wǎng)絡(luò)用戶可以從中間圖像存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)和調(diào)用圖像文檔。網(wǎng)絡(luò)提供了訪問(wèn)這些文件的方便方法,這樣用戶就無(wú)需親自跑到辦公室的存儲(chǔ)區(qū)和從遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)的位置申請(qǐng)這些文件。成像是文檔處理和工作流應(yīng)用程序(管理文檔在組織機(jī)構(gòu)內(nèi)傳送的方式)的組成部分。許多影像學(xué)儀器或多或少對(duì)人體都有不同程度的傷害，而遠(yuǎn)紅外熱成像診斷不會(huì)產(chǎn)生任何射線，無(wú)需標(biāo)記藥物。因此，對(duì)人體不會(huì)造成任何傷害，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成任何污染，而且簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)。遠(yuǎn)紅外熱成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)了人類追求綠色健康的夢(mèng)想，人們形象地將該技術(shù)稱為“綠色體檢”。

研制小動(dòng)物三維在體光纖成像記錄，該成像設(shè)備以雙光子激發(fā)成像模態(tài)為中心，有機(jī)融合光片照明顯微成像模態(tài)，從細(xì)胞分子、結(jié)構(gòu)圖譜和功能回路多個(gè)層面系統(tǒng)多方面地提供生物體的神經(jīng)回路信息。圍繞小動(dòng)物三維在體神經(jīng)回路成像設(shè)備研制這一中心目標(biāo)，將會(huì)涉及到成像設(shè)備、圖像算法、軟件平臺(tái)、驗(yàn)證評(píng)價(jià)以及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用等多方面研究。從生物體在體神經(jīng)回路深層和快速的成像要求出發(fā)，研制有機(jī)融合多光子深層激發(fā)成像模態(tài)和光片照明快速掃描顯微成像模態(tài)于一體的小動(dòng)物三維在體神經(jīng)回路成像設(shè)備，研發(fā)適用于快速動(dòng)態(tài)神經(jīng)回路成像的影像信息處理與分析平臺(tái)，建立小動(dòng)物三維在體神經(jīng)回路成像設(shè)備的醫(yī)學(xué)生物驗(yàn)證評(píng)價(jià)體系，開展小動(dòng)物預(yù)臨床生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究，為小動(dòng)物腦疾病模型在體神經(jīng)回路的機(jī)理研究提供成像方法和工具。在體光纖成像記錄能夠反映細(xì)胞或基因表達(dá)的空間和時(shí)間分布。

在體光纖成像記錄藥物代謝相關(guān)研究，標(biāo)記與藥物代謝有關(guān)的基因，研究不同藥物對(duì)該基因表達(dá)的影響，從而間接獲知相關(guān)藥物在體內(nèi)代謝的情況。在藥劑學(xué)研究方面，可通過(guò)把熒光素酶報(bào)告基因質(zhì)粒直接裝在載體中，觀察藥物載體的靶向臟器與體內(nèi)分布規(guī)律。在藥理學(xué)方面，可用熒光素酶基因標(biāo)記目的基因，觀察藥物作用的通路，免疫細(xì)胞研究：標(biāo)記免疫細(xì)胞，觀察免疫細(xì)胞對(duì)壞掉的細(xì)胞的識(shí)別和殺死功能，評(píng)價(jià)免疫細(xì)胞的免疫特異性、增殖、遷移等功能。干細(xì)胞研究：標(biāo)記組成性表達(dá)的基因，在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物水平，標(biāo)記干細(xì)胞，若將干細(xì)胞移植到另外動(dòng)物體內(nèi)，可用活的物體生物發(fā)光成像技術(shù)示蹤干細(xì)胞在體內(nèi)的增殖、分化及遷移的過(guò)程。在體光纖成像記錄用神經(jīng)元群體的熒光強(qiáng)度。深圳神經(jīng)元光纖成像記錄網(wǎng)站

在體光纖成像記錄在腦功能研究中具有較多的用途。武漢在體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光纖成像應(yīng)用

由于光學(xué)相干斷層掃描采用了波長(zhǎng)很短的光波作為探測(cè)手段，在體光纖成像記錄它可以達(dá)到很高的分辨率。首先將一束光波照在組織上，一小部分光被樣品表面反射，然后被收集起來(lái)。大部分的光線被樣品散射掉了，這些散射光失去了遠(yuǎn)視的方向信息，因此無(wú)法形成圖像，只能形成耀斑。散射光形成的耀斑會(huì)引起光學(xué)散射物質(zhì)（如生物組織、蠟、特定種類的塑料等等）看起來(lái)不透明或者透明，盡管他們并不是強(qiáng)烈吸收光的材料。采用光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)，散射光可以被濾除，因此可以消除耀斑的影響。即使單單有非常微小的反射光，也可以被采用顯微鏡的光學(xué)相干斷層掃描設(shè)備檢測(cè)到并形成圖像。武漢在體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光纖成像應(yīng)用