黄石在体实时神经元活动记录技术应用

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。在体光纤成像记录为实现成像，需要将光束聚焦成很小的光点。黄石在体实时神经元活动记录技术应用

在体光纤成像记录相干断层扫描的局限性是单能扫描生物组织表面下1-2毫米的深度。这是由于深度越大，光线无散射的射出表面的比例就越小，以至于无法检测到。但是在检测过程中不需要样品制备过程，成像过程也不需要接触被成像的组织。更重要的是，设备产生的激光是对人眼安全的近红外线，因此几乎不会对组织造成伤害。使用光学反向散射或后向反射的测量成像组织的内部横截面微结构，像在体外在人的视网膜上，并在一个其他的病因斑块在透明，弱散射介质和不透明的。黄石在体实时监测影像光纤网站在体光纤成像记录检测荧光信号的微弱变化。

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。

在体光纤成像记录就是生物样本的造影技术，依照样本尺度大小可以概分为组织造影与细胞分子的显微技术。这些大致都需要光学技术配合生物样本的特性发展，少数会使用光以外的波动性质将图像光信号变为电信号的器件，它是利用少数载流子的注入、存储和转移等物理过程来完成几种电路功能的器件，具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性好、无损伤现象、能抗震以及光谱响应宽等特点，是展示台的输入设备，是摄像头的心脏。利用信号整形之类的技术可以得到高质量数据，此外高精度成像硬件也有助于保证较高的成像质量。在体光纤成像记录还应保持标本相对位置和形态的一致。

在体光纤成像记录在软组织传播而成像，由于无辐射、操作简单、图像直观、价格便宜等优势在临床上较多应用。在小动物研究中，由于所达到组织深度的限制和成像的质量容易受到骨或软组织中的空气的影响而产生假象。所以超声不像其他动物成像技术那样应用较多，应用主要集中在生理结构易受外界影响的膀胱和血管，此外小动物超声在转基因动物的产前发育研究中有很大优势。随着分子生物学及相关技术的发展，各种成像技术应用更较多，成像系统要求能对的定量、分辨率高、标准化、数字化、综合性、在系统中对分子活动敏感并与其他分子检测方式互相补偿及整合。与此同时，作为动物显像的技术平台，动物成像技术将在生命科学、医药研究中发挥着越来越重要的作用。在体光纤成像记录使用者拥有很高的灵活性。黄石在体实时监测影像光纤网站

在体光纤成像记录硬件也有助于保证较高的成像质量。黄石在体实时神经元活动记录技术应用

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。黄石在体实时神经元活动记录技术应用

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