在体光纤成像记录的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器,在调制器内与外界被测参数的相互作用, 使光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化,成为被调制的光信号,再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。整个过程中,光束经由光纤导入,通过调制器后再射出,其中光纤的作用首先是传输光束,其次是起到光调制器的作用。波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。我们周围的物体只有当它们的温度高达1000℃以上时,才能够发出可见光。相比之下,我们周围所有温度在对的零度(-273℃)以上的物体,都会不停地发出热红外线。所以,热红外线(或称热辐射)是自然界中存在较为较多的辐射。在体光纤成像记录直接标记法不涉及细胞的遗传修饰。南京实时光纤成像记录原理
我们知道,在体光纤成像记录属于单个原子的核外电子可以在不同能级之间跃迁。而对于无机闪烁体,电子可以在相邻原子之间转移,电子不再属于某一个固定的原子,而是归整个晶体共有,单个电子的能级也就演变成了晶体的电子能带。晶体能带的低能级为价带,高能级为导带。当γ射线入射进晶体后,被晶体的价带电子吸收。价带电子便跃迁至高能级的导带,之后又释放光子返回低能态。释放的光子可被跟闪烁晶体相连的光电倍增管检测到。通常会跟人体结构成像技术CT和MRI一起使用。如此一来,放射性同位素聚集的人体组织便一目了然了。南京实时光纤成像记录原理将使科学家能够控制在体光纤成像记录。
在体光纤成像记录的应用作为一项新兴的分子、 基因表达 的分析 检测技术, 在体生物光学成像已成功应用于生命科学、 生物医学、 分子生物学和药物研发等领域, 取得了大量研究成果, 主要包括:在体监测坏掉的的生长和转移、 基因疗于中的基因表达、 机体的生理病理改变过程 以及进行药物的筛选和评价等,利用在体生物光学成像技术, 通过荧光素酶或绿色荧光蛋白标记坏掉的细胞, 可以 实时监测被标记坏掉的细胞在生物体内生长、转移、 对药物的反应等生理和 病理活动, 揭示坏掉的发生的发展的细胞和分子机制。
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。在体光纤成像记录就是生物样本的造影技术。
小动物在体光纤成像记录可根据实验需要通过尾静脉注射、皮下移植、原位移植等方法接种已标记的细胞或组织。在建模时应认真考虑实验目的和选择荧光标记,如标记荧光波长短,则穿透效率不高,建模时不宜接种深部脏器和观察体内转移,但可以观察皮下瘤和解剖后脏器直接成像。深部脏器和体内转移的观察大多选用荧光素酶标记。小鼠经过常规麻醉(气麻、针麻皆可)后放入成像暗箱平台,软件控制平台的升降到一个合适的视野,自动开启照明灯(明场)拍摄首先一次背景图。下一步,自动关闭照明灯,在没有外界光源的条件下(暗场)拍摄由小鼠体内发出的特异光子。明场与暗场的背景图叠加后可以直观的显示动物体内特异光子的部位和强度,完成成像操作。值得注意的是荧光成像应选择合适的激发和发射滤片,生物发光则需要成像前体内注射底物激发发光。在体光纤成像记录中的光纤束替换为单根多模光纤。南京实时光纤成像记录原理
在体光纤成像记录具有损耗低、成本低等优势。南京实时光纤成像记录原理
在体光纤成像记录的优点及应用:低能量、无辐射、对信号检测灵敏度高、实时监测标记的生物体内细胞活动和基因行为被较多应用于监控转基因的表达、基因疗于、染上的进展、坏掉的的生长和转移、系统移植、毒理学、病毒染上和药学研究中。可见光成像的主要缺点:二维平面成像、不能对的定量。具有标记的较多性,有关生命活动的小分子、小分子药物、基因、配体、抗体等都可以被标记;对于浅部组织和深部组织都具有很高的灵敏度可获得断层及三维信息,实现较精确的定位。南京实时光纤成像记录原理