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研制小動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)，將會涉及到成像設(shè)備、圖像算法、軟件平臺、驗證評價以及生物醫(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)于一體的小動物三維在體神經(jīng)回路成像設(shè)備，研發(fā)適用于快速動態(tài)神經(jīng)回路成像的影像信息處理與分析平臺，建立小動物三維在體神經(jīng)回路成像設(shè)備的醫(yī)學(xué)生物驗證評價體系，開展小動物預(yù)臨床生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究，為小動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。在體光纖成像記錄成像系統(tǒng)是典型的在體熒光成像系統(tǒng)。連云港鈣熒光神經(jīng)元活動記錄技術(shù)服務(wù)

在體光纖成像記錄進(jìn)行小動物顯像，首先是利用醫(yī)用回旋加速器發(fā)生的核反應(yīng)，生產(chǎn)正電子放射性核素，通過有機(jī)合成、無機(jī)反應(yīng)或生化合成制備各種小動物正電子顯像劑或示蹤物質(zhì)。顯像劑引入體內(nèi)定位于靶系統(tǒng)，利用顯像儀采集信息顯示不同斷面圖并給出定量生理參數(shù)。具備優(yōu)異的特異性、敏感性和能定量示蹤標(biāo)記物；所使用的放射性核素多為動物生理活動需要的元素，因此不影響它的生物學(xué)功能，放射性標(biāo)記物進(jìn)入動物體內(nèi)后，由于其本身的特點，能夠聚集在特定的組織系統(tǒng)或參與組織細(xì)胞的代謝。連云港鈣熒光神經(jīng)元活動記錄技術(shù)服務(wù)在體光纖成像記錄高功率的激光放大器和那些依賴于融合多個相同性質(zhì)。

動物體內(nèi)很多物質(zhì)在受到激發(fā)光激發(fā)后，會發(fā)出熒光，產(chǎn)生的非特異性熒光會影響到檢測靈敏度。背景熒光主要是來源于皮毛和血液的自發(fā)熒光，皮毛中的黑色素是皮毛中主要的自發(fā)熒光源，其發(fā)光光線波長峰值在 500 一 520 nm 左右，在利用綠色熒光作為成像對象時，影響較為嚴(yán)重，產(chǎn)生的非特異性熒光會影響到檢測靈敏度和特異性。動物尿液或其他雜質(zhì)如沒有及時打掃，成像中也會出現(xiàn)非特異性信號。由于各廠商的圖像分析軟件不同，實驗數(shù)據(jù)分析方法也有區(qū)別?；畹奈矬w成像系統(tǒng)使用時，實驗者考慮到非特異性雜信號，以及成像圖片美觀等方面，可能會調(diào)節(jié)信號的閾值，因此在在體光纖成像記錄分析信號光子數(shù)或信號面積時，應(yīng)考慮閾值的改變對實驗結(jié)果的影響。正確選擇 ROI 區(qū)域，可提高分析實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

在體光纖成像記錄應(yīng)用：1、在體光纖成像記錄通過光學(xué)記錄特定細(xì)胞類型在自然狀態(tài)下的神經(jīng)活動；2、實時觀測動物在進(jìn)行復(fù)雜行為時的神經(jīng)投射活動；3、闡明特殊的神經(jīng)環(huán)路在動物行為中的作用；4、通過直接觀測和投射相關(guān)的神經(jīng)環(huán)路的動態(tài)活動模式，整機(jī)一體化，輕巧便攜，集成信號采集與數(shù)字同步模塊；通道數(shù)：默認(rèn)采樣通道數(shù)7路，可根據(jù)實驗需求訂制擴(kuò)展；通過熒光信號強(qiáng)度變化可以很好的表征神經(jīng)元的活性，并實時監(jiān)測記錄熒光信號強(qiáng)度的方法即光纖記錄。在體光纖成像記錄都需要光學(xué)技術(shù)配合生物樣本的特性發(fā)展。

在體光纖成像記錄增大視場可以提高成像光譜儀的工作效率,大視場寬覆蓋是下一代成像光譜儀的發(fā)展趨勢。視場增大通常會導(dǎo)致遙感器質(zhì)量和體積的增加,如何在獲得大視場的同時具有小型化與輕量化的結(jié)構(gòu)是每個成像光譜儀設(shè)計者應(yīng)該權(quán)衡的問題。為了突破成像光譜儀質(zhì)量與體積對視場的限制,提出使用光纖傳像束代替色散型成像光譜儀中的狹縫來鏈接望遠(yuǎn)鏡和光譜儀組成光纖成像光譜儀。利用線列光纖傳像束柔軟可拆分的特點,將望遠(yuǎn)鏡的線性大視場拆分為若干個小視場,將它們折疊分離放置于光譜儀物面上,經(jīng)過光譜儀分光成像至同一焦平面上。在體光纖成像記錄光源的發(fā)光強(qiáng)度隨深度增加而衰減。連云港鈣熒光神經(jīng)元活動記錄技術(shù)服務(wù)

在體光纖成像記錄其他行為學(xué)實驗（攝像拍攝，獎勵設(shè)備等）同步時間標(biāo)記。連云港鈣熒光神經(jīng)元活動記錄技術(shù)服務(wù)

在體光纖成像記錄分辨率和對比度是成像質(zhì)量的重要組成部分，分辨率指成像系統(tǒng)所能重現(xiàn)的被測物體細(xì)節(jié)的數(shù)量，對比度則是成像系統(tǒng)所產(chǎn)生的被測物體與其背景之間的灰度差別。攝像頭、鏡頭和燈光是決定分辨率和對比度的重要因素。成像系統(tǒng)所需較小像素分辨率可由下式計算：較小分辨率=(物件較長端長度/較小特征尺寸)×2以條形碼為例，假如較長端長度為60mm，較小特征尺寸是0.2mm，那么根據(jù)上式可算出其較小分辨率應(yīng)該是(60/0.2)×2=600鏡頭焦距是分辨率另一種表現(xiàn)形式。連云港鈣熒光神經(jīng)元活動記錄技術(shù)服務(wù)