深圳在体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。在体光纤成像记录和散射介质成像的机理既有关联。深圳在体神经元活动记录技术应用

在体光纤成像记录的应用，揭示机体的生理病理改变过程，目前, 在体生物光学成像技术己成功应用于 干细胞移植、 坏掉的免疫、 毒血症、 风湿性关节炎、 皮炎等发病机制的研究中, 可以实时监测生物机体的生理、病理改变过程, 具有重要的临床意义。药物的筛选和评价的应用目前 , 转基因动物模型己大量应用于病理研究、药物研发、 药物筛选和药物评价等领域。通过体外基因转染或直接注射等手段, 将荧光素酶或绿色荧光蛋 自等报告基因标记在生物体内的任何细胞， 如：坏掉的细胞、 造血细胞等上, 采用在体生物光学成像技术对其示踪, 了解细胞在生物体内的转移规律,不单能够检测转基因动物体 内的基因表达或 内源性基因的活性和功能, 而且能够对药物筛选及疗效进行评价。深圳在体神经元活动记录技术应用在体光纤成像记录另一端的中心点位于同一直线上。

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。在体光纤成像记录就是生物样本的造影技术。

在体生物发光成像不需要外部光源激发, 自发荧光少，而在体光纤成像记录，需要特定波长的外部激发光源激发, 自发荧光较多, 故前者比后者灵敏度更高, 在体生物发光断层成像原型系统, 主要由 CCD相机、 固定小动物的支架、 控制装置 （使支架水平运动、 垂直运动或旋转） 、完全密闭的不透光的成像暗箱等组成。将小动物麻醉后固定在支架上, 并置于成像暗箱中, 由控制装置带动支架沿水平方向运动、 垂直方向运动或旋转, 利用相机从多个不同角度和位置对活的物体小动物的生物发光现象进行投影成像 然后将采集到的数据信息传输到计算机中, 并采用特定的图像重建算法定位动物体内的发光光源, 得到活的物体动物体内发光光源的精确位置信息。在体光纤成像记录几乎不会对组织造成伤害。深圳在体神经元活动记录技术应用

在体光纤成像记录通过一次成像就可获取整个图像。深圳在体神经元活动记录技术应用

在体光纤成像记录系统在成像速度和分辨率方面还存很多不足。在成像系统的传输矩阵测试阶段，必须采用SLM 实现相位调制，而SLM 器件的响应速度比较低，帧率只能达到几百赫兹，一些特殊的器件可以达到20 kHz，但对于像素为100pixel×100pixel的成像区域进行逐点成像，成像速率只能达到2 frame/s，在实际应用中有很大的局限性。SLM 器件的光效率较低，体积较大，不利于系统集成和结构微型化。单光纤成像系统需要预先测定光纤的传输特性(即光纤传输矩阵)，而传输矩阵会受光纤形态(如弯曲、压力和温度)的影响。如果光纤在使用过程中受到外界的扰动，那么传输矩阵会发生变化，对成像产生较大影响。深圳在体神经元活动记录技术应用