揚(yáng)州蛋白病毒影像光纖方案

在體光纖成像記錄人類大量的復(fù)雜行為主要取決于上千億個(gè)神經(jīng)元組成的精確神經(jīng)環(huán)路，而神經(jīng)環(huán)路的建立依賴于神經(jīng)元之間突觸連接的形成。突觸是神經(jīng)元交流的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，只有通過突觸連接，神經(jīng)元之間以及神經(jīng)元和靶向細(xì)胞（包括肌肉，腺體分析的細(xì)胞）才能有效的傳遞信號(hào)，因此突觸連接是神經(jīng)信息傳遞的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。當(dāng)突觸的發(fā)育或者形成后維持發(fā)生異常，將會(huì)導(dǎo)致某些神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生，比如精神分裂癥和自閉癥。類似于線蟲的模式生物在體光纖成像記錄，成像系統(tǒng)需要具備以下幾個(gè)方面的功能： 線蟲對(duì)光非常敏感，在進(jìn)行共聚焦成像時(shí)，需要盡量使用低的激發(fā)光強(qiáng)度，低激發(fā)光帶來的熒光信號(hào)的降低，獲得更高信噪比的圖像，要求共聚焦系統(tǒng)具有較高的靈敏度。在體光纖成像記錄利用生物發(fā)光技術(shù)進(jìn)行動(dòng)物體內(nèi)檢測(cè)。揚(yáng)州蛋白病毒影像光纖方案

光纖成像技術(shù)具有損耗低、成本低等優(yōu)勢(shì)，因此，光纖成像技術(shù)較多應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、激光技術(shù)等領(lǐng)域。早期的光纖成像系統(tǒng)采用多根單模光纖組成的光纖束收集圖像，每一根單模光纖用于收集一個(gè)像素點(diǎn)的圖像。包含較多的單模光纖，導(dǎo)致光纖束的直徑較大，因此，為了提高光纖成像系統(tǒng)的微型化程度，可以將光纖成像系統(tǒng)中的光纖束替換為單根多模光纖?，F(xiàn)有技術(shù)中的光纖成像系統(tǒng)仍包含多根多模光纖，若待成像物體所處環(huán)境的空間較窄，例如，待成像物體所處環(huán)境為血管，支氣管等，可能會(huì)導(dǎo)致該光纖成像系統(tǒng)中的多根多模光纖無(wú)法進(jìn)入待成像物體所處環(huán)境，也就無(wú)法獲取到待成像物體的圖像，導(dǎo)致光纖成像系統(tǒng)的適用范圍較窄。揚(yáng)州在體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光纖成像記錄技術(shù)方案在體光纖成像記錄被標(biāo)記壞掉的細(xì)胞在生物體內(nèi)生長(zhǎng)。

在體光纖成像記錄的目的是實(shí)時(shí)檢測(cè)細(xì)胞的活性變化?；阝}離子濃度變化的熒光成像技術(shù)被較多用來記錄神經(jīng)元活性。在體光纖記錄方法與傳統(tǒng)的在體電生理記錄方法有著不同的特點(diǎn)，光纖記錄因其穩(wěn)定、方便、易上手而應(yīng)用較多。首先，將熒光蛋白表達(dá)在特定類型的神經(jīng)元中，光纖記錄可以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞類型特異性的活性檢測(cè)，而用電生理記錄的方法記錄特定類型的神經(jīng)元的活性比較困難。其次，電生理記錄容易受到環(huán)境中的電信號(hào)以及動(dòng)物的行為動(dòng)作影響，而光纖記錄相對(duì)來說有著較強(qiáng)的抗干擾性能。然后，光纖記錄相對(duì)穩(wěn)定，可以很容易實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)程的活性檢測(cè)，例如動(dòng)物的整個(gè)學(xué)習(xí)過程，而利用電生理記錄實(shí)現(xiàn)起來則相對(duì)困難。較后，光纖記錄用神經(jīng)元群體的熒光強(qiáng)度變化來表征神經(jīng)元整體的活性變化，不能反映單個(gè)神經(jīng)元的活性，而電生理記錄則能夠檢測(cè)到單個(gè)神經(jīng)元的活性，具有更高的空間分辨率。

光纖成像系統(tǒng)，所述光纖成像系統(tǒng)包括：激光器，圖像采集裝置，首先一多模光纖，第二多模光纖，光纖耦合器和第三多模光纖；所述光纖耦合器包括兩個(gè)首先一端口和一個(gè)第二端口，兩個(gè)首先一端口位于所述光纖耦合器的一側(cè)，所述第二端口位于所述光纖耦合器的另一側(cè)；所述首先一多模光纖的一端與所述光纖耦合器的一個(gè)首先一端口連接，所述第二多模光纖的一端與所述光纖耦合器的另一個(gè)首先一端口連接；所述第三多模光纖的一端與所述光纖耦合器的第二端口連接，所述首先一多模光纖的另一端位于所述激光器發(fā)出光束方向的正前方，且所述激光器的輸出端口的中心點(diǎn)和所述首先一多模光纖的另一端的中心點(diǎn)位于同一直線上。在體光纖成像記錄用神經(jīng)元群體的熒光強(qiáng)度。

近幾年，光纖成像已成為研究熱點(diǎn)，如光纖共焦顯微成像、在體光纖成像記錄，光纖多（雙)光子成像和光纖光學(xué)相干層析成像（OCT)等。在這些光纖成像系統(tǒng)中，光纖起到光能量傳輸?shù)牡淖饔?。為?shí)現(xiàn)成像，需要將光束聚焦成很小的光點(diǎn)，并利用機(jī)械或光學(xué)掃描器件對(duì)被測(cè)目標(biāo)進(jìn)行二維（或三維）掃描，再通過圖像合成形成掃描的圖像。單光纖成像技術(shù)利用單根多模光纖傳輸包含二維（或三維）圖像信息的光場(chǎng)，包括強(qiáng)度分布、相位分布和光束波前等信息。單光纖成像技術(shù)不需要掃描器件，通過一次成像就可獲取整個(gè)圖像，因此又稱為寬場(chǎng)顯微成像。在體光纖成像記錄包含較多的單模光纖。揚(yáng)州蛋白病毒影像光纖方案

在體光纖成像記錄需要許多數(shù)據(jù)點(diǎn)。揚(yáng)州蛋白病毒影像光纖方案

對(duì)生物體內(nèi)的突觸結(jié)構(gòu)和蛋白進(jìn)行空間分布的研究時(shí)，成像系統(tǒng)需要具備高的成像速度，防止出現(xiàn)生物體移動(dòng)造成的重影現(xiàn)象；成像的超高動(dòng)態(tài)范圍和熒光信號(hào)的超高線性度：像的熒光強(qiáng)度計(jì)數(shù)需要具有對(duì)的的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義證明實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性，因此圖像的熒光強(qiáng)度值必須能夠精確反映體內(nèi)蛋白、基因濃度的高低，這需要檢測(cè)器具有超高的動(dòng)態(tài)范圍能夠同時(shí)記錄強(qiáng)信號(hào)和弱信號(hào)，并且在此動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)圖像計(jì)數(shù)值與真實(shí)的熒光信號(hào)對(duì)的線性變化以正確反映蛋白、基因的濃度。揚(yáng)州蛋白病毒影像光纖方案

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