根据在体光纤成像记录成像方式的不同, 在体生物发光成像主要有生物发光成像,和生物发光断层成像两种。其中,输出是二维图像, 即生物体外探测器上采集的光学信号,其原理简单、 使用方便快捷, 适用于 定性分析及简单的定量计算, 但无法获得生物体内发光光源的深度信息, 难以实现光源的准确定位。 而成像系统则利用 多个生物体外探测器上采集的光学信号, 根据断层成像的原理, 采用特定的 反演算法 ,得到活的物体小动物体 内发光光源的精确位置信息。目前, BLT的光源定位和生物组织光学特性参数的反演问题 已经成为国内外在体生物光学成像研究的重点和难点之一, 但还限于于实验室研究阶段, 没有达到临床实验的阶段, 所 以尚未有成熟的成像系统。在体光纤成像记录不需要扫描器件。十堰实时光纤成像
在体光纤成像记录技术是在散射介质(或称为随机介质)成像的基础上发展起来的,在散射介质成像系统中,光经过强散射介质时,由于介质的随机性或不均匀性,光发生散射后在输出端形成散斑。当光经过光纤时,多模光纤中不同模式的光产生随机的相位延迟或者模间耦合导致光散射的产生,所以,单光纤成像和散射介质成像的机理既有关联,又有一定的区别。单光纤成像可以看做是散射介质成像技术的一个特例,光纤也被看做是一种特殊的散射介质。 经过近十年的研究和发展,单光纤成像技术在成像机理、成像质量和应用研究等方面都取得了长足的进步,这一技术为超细内窥镜技术的发展提供了新的方向,也使内窥镜在一些新的领域得到应用成为可能。 汕头钙荧光指示蛋白病毒单光纤成像技术应用在体光纤成像记录用于生成首先一光束。
在体光纤成像记录成像系统是典型的在体荧光成像系统, 主要 CCD 相机、 成像暗箱、 激光器、 激发和发射 滤光片、 恒温台、 气体麻醉系统、数据采集的计算机、 数据处理软件等组成。将小动物放置到成像暗箱中, 利用高性能的制冷对活的物体小动物某个特定位置的发光进行投影成像, 探测从小动物体内系统发射出的低水平荧光信号, 然后将得到的投影图像与小动物的普通图像进行叠加, 从而实现对小动物某个特定位置 的生物荧光进行量化, 井且可以重复进行。
单光纤在体光纤成像记录与内窥镜结合,实现了超细内窥。超细内窥镜在一些特殊检测环境(如耳、鼻、心、脑等)中,可实现体内无创伤检查。人体耳蜗在人耳内部深处,由于耳道的结构复杂,很难从耳外观察内部的结构,采用超细内窥镜,可以让内窥镜通过耳道,直接进入耳朵内部,然后对内部结构进行观察。对于人体的细小腔道结构(如血管、乳管和支气管等),以前无法从腔道内部进行检查,只能通过超声B超和医学CT等医学影像技术从体外进行成像,成像分辨率低,而且不能对腔道内部的生物状态进行实时观察。通过超细内窥镜,可以将光纤探头通过导管扩张器直接插入腔道,探头所在位置的图像直接显示到计算机或显示器屏幕上,医生可以直观地进行诊断和分析。在体光纤成像记录被标记坏掉的细胞在生物体内生长。
在体光纤成像记录能够同时测量多个光纤源的光偏振态,开启了在许多应用中通过控制偏振态创造的反馈回路的可能性。例如,高功率的激光放大器和那些依赖于融合多个相同性质激光束产生高密度局部化光束的无透镜成像。偏振是实现高的度激光束控制的关键特性之一。此外,在光学成像的应用中,基于多芯光纤的内窥镜在使用中必须弯曲和移动。对每个光纤的光偏振态的实时监测将使科学家能够控制并精确光纤激光束,以实现高分辨率图像。在这项研究中,研究人员将这两种技术应用于两种类型的多芯光纤:保偏多芯光纤和由475个光纤芯组成的传统光纤束。在体光纤成像记录待成像物体所处环境为血管,支气管。苏州蛋白病毒光纤记录应用
在体光纤成像记录需要许多数据点。十堰实时光纤成像
在体光纤成像记录在自由活动动物的深部脑区实现光信号记录和神经细胞活性调控;高质量,亚细胞分辨率的成像;多波长成像,实现较多的钙离子成像(GCaMP or RCaMP),和光遗传实验,特定目标光刺激;在体光纤成像系统是模块化设计,使用者拥有很高的灵活性,可以随时根据研究需要对系统进行调整,比如调整光源,波长,滤光片,相机等。在深部脑区选定的特定神经细胞或部分获得连续的实验数据流,然后对单细胞提取密度轨迹。钙离子成像轨迹也可以被同步,与其他行为学实验(摄像拍摄,奖励设备等)同步时间标记。十堰实时光纤成像
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。在体...