镇江在体实时监测影像光纤原理

时间:2022年05月28日 来源:

随着荧光标记技术和光学成像技术的发展, 在体生物光学成像(In vivo optical imaging)已经发展 为一项崭新的分子、 基因表达的分析检测技术,在 生命科学、 医学研究及药物研发等领域得到较多应用, 主要分为在体生物发光成像(Bioluminescence imaging,BLI) , 和在体荧光成像,在体光纤成像记录(Fluorescence imaging)两种成像方式。 在体生物发光成像采用荧光素酶基因标记细胞或DNA, 在体荧光成像则采用荧光报告基团, 如绿色荧光蛋白, 红色荧光蛋白等进行标记 , 利用灵敏的光学检测仪器, 如电荷耦合摄像机 (CCD), 观测活的物体动物体内疾病的发生的发展、 坏掉的的生长及转移、 基因的表达及反应等生物学过程, 从而监测活的物体生物体内的细胞活动和基因行为。在体光纤成像记录利用生物发光技术进行动物体内检测。镇江在体实时监测影像光纤原理

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在体光纤成像记录荧光素酶的每个催化反应只产生一个光 子 , 通常肉眼无法直接观察到, 而且光子在强散射性的生物组织中传输时, 将会发生吸收、 散射、 反射、 透射等大量光学行为 。 因此,必须采用高 灵敏度的光学检测仪器( 如CCD camera)采集并定量检测生物体内所发射的光子数量, 然后将其转换成图像, 在体生物发光成像中的发光光谱范围通常为可见光到 近红外光波段, 哺乳动物体内血红蛋白主要吸收可见光, 水和脂质主要吸收红外线, 但对波长为 590~1500nm的红光至近红外线吸收能力则较差, 因此, 大部分波长超过600nm的红光, 经过散射、吸收后能够穿透哺乳动物组织, 被生物体外的高灵敏光学检测仪器探测到, 这是在体生物发光成像的理论基础。南京在体实时光纤成像服务公司偏振是实现在体光纤成像记录的关键特性之一。

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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。

动物体内很多物质在受到激发光激发后,会发出荧光,产生的非特异性荧光会影响到检测灵敏度。背景荧光主要是来源于皮毛和血液的自发荧光,皮毛中的黑色素是皮毛中主要的自发荧光源,其发光光线波长峰值在 500 一 520 nm 左右,在利用绿色荧光作为成像对象时,影响较为严重,产生的非特异性荧光会影响到检测灵敏度和特异性。动物尿液或其他杂质如没有及时打扫,成像中也会出现非特异性信号。由于各厂商的图像分析软件不同,实验数据分析方法也有区别。活的物体成像系统使用时,实验者考虑到非特异性杂信号,以及成像图片美观等方面,可能会调节信号的阈值,因此在在体光纤成像记录分析信号光子数或信号面积时,应考虑阈值的改变对实验结果的影响。正确选择 ROI 区域,可提高分析实验数据的准确性。在体光纤成像记录中的光纤束替换为单根多模光纤。

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近几年,光纤成像已成为研究热点,如光纤共焦显微成像、在体光纤成像记录,光纤多(双)光子成像和光纤光学相干层析成像(OCT)等。在这些光纤成像系统中,光纤起到光能量传输的的作用。为实现成像,需要将光束聚焦成很小的光点,并利用机械或光学扫描器件对被测目标进行二维(或三维)扫描,再通过图像合成形成扫描的图像。单光纤成像技术利用单根多模光纤传输包含二维(或三维)图像信息的光场,包括强度分布、相位分布和光束波前等信息。单光纤成像技术不需要扫描器件,通过一次成像就可获取整个图像,因此又称为宽场显微成像。在体生物发光成像不需要外部光源激发。无锡钙荧光光纤成像记录技术服务

有关生命活动的小分子在体光纤成像记录等都可以被标记。镇江在体实时监测影像光纤原理

在体光纤成像记录和传统的体外成像或细胞培养相比有着明显优点。首先,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,从而了解活的物体动物体内的相关生物学过程、特异性基因功能和相互作用。由于可以对同一个研究个体进行长时间反复查看成像,既可以进步数据的可比性,避免个体差异对试验结果的可影响,又不需要杀死模式动物,节省了大笔科研用度。第三,尤其在药物开发方面,在体光纤成像记录更是具有划时代的意义。根据统计结果,由于进进临床研究的药物中大部分由于安全题目而终止,导致了在临床研究中大量的资金浪费。镇江在体实时监测影像光纤原理

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