研制小动物三维在体光纤成像记录,该成像设备以双光子激发成像模态为中心,有机融合光片照明显微成像模态,从细胞分子、结构图谱和功能回路多个层面系统多方面地提供生物体的神经回路信息。围绕小动物三维在体神经回路成像设备研制这一中心目标,将会涉及到成像设备、图像算法、软件平台、验证评价以及生物医学应用等多方面研究。从生物体在体神经回路深层和快速的成像要求出发,研制有机融合多光子深层激发成像模态和光片照明快速扫描显微成像模态于一体的小动物三维在体神经回路成像设备,研发适用于快速动态神经回路成像的影像信息处理与分析平台,建立小动物三维在体神经回路成像设备的医学生物验证评价体系,开展小动物预临床生物医学应用研究,为小动物脑疾病模型在体神经回路的机理研究提供成像方法和工具。在体光纤成像记录具有损耗低、成本低等优势。嘉兴神经元光纤成像
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。嘉兴神经元光纤成像在体光纤成像记录能够反映细胞或基因表达的空间和时间分布。
在体光纤成像记录可见光成像体内可见光成像包括生物发光与荧光两种技术。生物发光是用荧光素酶基因标记DNA,利用其产生的蛋白酶与相应底物发生生化反应产生生物体内的光信号;而荧光技术则采用荧光报告基因(GFP、RFP)或荧光染料(包括荧光量子点)等新型纳米标记材料进行标记,利用报告基因产生的生物发光、荧光蛋白质或染料产生的荧光就可以形成体内的生物光源。前者是动物体内的自发荧光,不需要激发光源,而后者则需要外界激发光源的激发。
在体光纤成像记录的目的是实时检测细胞的活性变化。基于钙离子浓度变化的荧光成像技术被较多用来记录神经元活性。在体光纤记录方法与传统的在体电生理记录方法有着不同的特点,光纤记录因其稳定、方便、易上手而应用较多。首先,将荧光蛋白表达在特定类型的神经元中,光纤记录可以实现细胞类型特异性的活性检测,而用电生理记录的方法记录特定类型的神经元的活性比较困难。其次,电生理记录容易受到环境中的电信号以及动物的行为动作影响,而光纤记录相对来说有着较强的抗干扰性能。然后,光纤记录相对稳定,可以很容易实现长时程的活性检测,例如动物的整个学习过程,而利用电生理记录实现起来则相对困难。较后,光纤记录用神经元群体的荧光强度变化来表征神经元整体的活性变化,不能反映单个神经元的活性,而电生理记录则能够检测到单个神经元的活性,具有更高的空间分辨率。在体光纤成像记录同时不受外界光纤干扰。
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。在体光纤成像记录另一端的中心点位于同一直线上。南通在体实时光纤成像原理
在体光纤成像记录通过一次成像就可获取整个图像。嘉兴神经元光纤成像
由于光学相干断层扫描采用了波长很短的光波作为探测手段,在体光纤成像记录它可以达到很高的分辨率。首先将一束光波照在组织上,一小部分光被样品表面反射,然后被收集起来。大部分的光线被样品散射掉了,这些散射光失去了远视的方向信息,因此无法形成图像,只能形成耀斑。散射光形成的耀斑会引起光学散射物质(如生物组织、蜡、特定种类的塑料等等)看起来不透明或者透明,尽管他们并不是强烈吸收光的材料。采用光学相干断层扫描技术,散射光可以被滤除,因此可以消除耀斑的影响。即使单单有非常微小的反射光,也可以被采用显微镜的光学相干断层扫描设备检测到并形成图像。嘉兴神经元光纤成像