在体光纤成像记录的根本缺点是光的组织穿透率低。由于吸收和散射,荧光发射的可见光谱中的光只能穿透几百微米的组织。这个问题限制了大多数光学方法在小动物或人类表面结构研究中的应用。使用近红外光谱能够提高信号的组织穿透能力,并能降低了组织的自体荧光。在体外将荧光探针与细胞共孵育后注射入体内,用规定波长的光激发荧光探针,较后用高灵敏度的摄像机记录发射的光子。有机荧光染料价格低廉,毒性可控,但当观察时间较长时,容易发生光漂白。量子点具有高度的光稳定性,有望代替传统荧光探针。但由于大多数量子点都含有镉,限制了其临床应用。在体光纤成像记录几乎不会对组织造成伤害。武汉钙荧光影像光纤方案
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。武汉钙荧光影像光纤方案在体光纤成像记录技术是在散射介质(或称为随机介质)成像的基础上发展。
目前大部分高水平的文章还是应用生物发光的方法来研究活的物体动物体内成像。但是,荧光成像有其方便,直观,标记靶点多样和易于被大多数研究人员接受的优点,在一些植物分子生物学研究和观察小分子体内代谢方面也得到应用。对于不同的研究,可根据两者的特点以及实验要求,选择合适的方法。例如利用绿色荧光蛋白和荧光素酶对细胞或动物进行双重标记,用成熟的在体光纤成像记录进行体外检测,进行分子生物学和细胞生物学研究,然后利用生物发光技术进行动物体内检测,进行活的物体动物体内研究。
在体光纤成像记录光学相干是滤除散射光的物理机制。反射光可以作为相干光,而由于散射光散射的位置不同,造成光路长度的差异,再加上光源的相干长度极短,使得散射光失去了相干的性质。在光学相干断层扫描设备中,光学干涉仪被用来检测相干光。从原理上说,在体光纤成像记录可以将散射光从反射光中滤除,以得到生成图像的信号。在信号处理过程中,可以得到从某一次表面反射的反射光深度和强度。三维图像可以通过类似声纳和雷达的扫描来构建。在已经引入医学研究的无创三维成像技术中,光学相干断层扫描技术与超声成像都采用了回波处理技术,因此他们的原理相似。其他的医学成像技术如计算机断层扫描、核磁共振成像以及正电子发射断层扫描都没有利用回声定位的原理。在体光纤成像记录其他行为学实验(摄像拍摄,奖励设备等)同步时间标记。
在体光纤成像记录是了解生物体组织结构,阐明生物体各种生理功能的一种重要研究手段。它利用光学或电子显微镜直接获得生物细胞和组织的微观结构图像,通过对所得图像的分析来了解生物细胞的各种生理过程。近年来,随着光学成像技术的发展,尤其是数字化成像技术和计算机图像分析技术的引进,生物成像技术已经成为细胞生物学研究中不可或缺的方法。未来生物成像技术的发展除了进一步提高图像的分辨率外,还需要增强成像的实时性和连续性,以期实现对单个生物功能分子的体内连续追踪,详细地记录其生理过程,从而完全揭示其生物学功能。另外,生物成像技术在临床医学诊断中的应用也越来越受到重视,发展无损伤的体内成像技术是其在疾病诊断中较多应用的重要前提。偏振是实现在体光纤成像记录的关键特性之一。武汉钙荧光影像光纤方案
在体光纤成像记录为一项新兴的分子、 基因表达的分析 检测技术。武汉钙荧光影像光纤方案
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。武汉钙荧光影像光纤方案