深圳神經(jīng)生物學(xué)光纖成像記錄網(wǎng)站

在體光纖成像記錄是基于多模光纖的微弱熒光信號檢測和記錄系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠長時間穩(wěn)定的激發(fā)熒光，并檢測熒光信號的微弱變化。用于在體記錄動物群體神經(jīng)元活動鈣信號的動態(tài)變化，在腦功能研究中具有較多的用途，其具體特點和應(yīng)用如下：1、儀器高度集成化，只需一臺儀器，配合光纖記錄系統(tǒng)電腦端軟件則可以進行實時的記錄及數(shù)據(jù)分析，實驗簡單便捷，實驗前無需調(diào)試設(shè)備；2、儀器穩(wěn)定性及可移動性強，較高有4通道版本，可同時記錄4只動物或一只動物4個位點。較高采樣率達20000 HZ，信噪比高。3、所有傳輸光路通過光纖耦合，具有很強的抗干擾能力，同時不受外界光纖干擾。在體光纖成像記錄需要許多數(shù)據(jù)點。深圳神經(jīng)生物學(xué)光纖成像記錄網(wǎng)站

在體光纖成像記錄使得網(wǎng)絡(luò)用戶可以從中間圖像存儲系統(tǒng)中存儲和調(diào)用圖像文檔。網(wǎng)絡(luò)提供了訪問這些文件的方便方法,這樣用戶就無需親自跑到辦公室的存儲區(qū)和從遠離現(xiàn)場的位置申請這些文件。成像是文檔處理和工作流應(yīng)用程序(管理文檔在組織機構(gòu)內(nèi)傳送的方式)的組成部分。許多影像學(xué)儀器或多或少對人體都有不同程度的傷害，而遠紅外熱成像診斷不會產(chǎn)生任何射線，無需標記藥物。因此，對人體不會造成任何傷害，對環(huán)境不會造成任何污染，而且簡便經(jīng)濟。遠紅外熱成像技術(shù)實現(xiàn)了人類追求綠色健康的夢想，人們形象地將該技術(shù)稱為“綠色體檢”。深圳神經(jīng)生物學(xué)光纖成像記錄網(wǎng)站在體光纖成像記錄用神經(jīng)元群體的熒光強度。

在體光纖成像記錄系統(tǒng)在成像速度和分辨率方面還存很多不足。在成像系統(tǒng)的傳輸矩陣測試階段，必須采用SLM 實現(xiàn)相位調(diào)制，而SLM 器件的響應(yīng)速度比較低，幀率只能達到幾百赫茲，一些特殊的器件可以達到20 kHz，但對于像素為100pixel×100pixel的成像區(qū)域進行逐點成像，成像速率只能達到2 frame/s，在實際應(yīng)用中有很大的局限性。SLM 器件的光效率較低，體積較大，不利于系統(tǒng)集成和結(jié)構(gòu)微型化。單光纖成像系統(tǒng)需要預(yù)先測定光纖的傳輸特性(即光纖傳輸矩陣)，而傳輸矩陣會受光纖形態(tài)(如彎曲、壓力和溫度)的影響。如果光纖在使用過程中受到外界的擾動，那么傳輸矩陣會發(fā)生變化，對成像產(chǎn)生較大影響。

在體光纖成像記錄能夠同時測量多個光纖源的光偏振態(tài)，開啟了在許多應(yīng)用中通過控制偏振態(tài)創(chuàng)造的反饋回路的可能性。例如，高功率的激光放大器和那些依賴于融合多個相同性質(zhì)激光束產(chǎn)生高密度局部化光束的無透鏡成像。偏振是實現(xiàn)高的度激光束控制的關(guān)鍵特性之一。此外，在光學(xué)成像的應(yīng)用中，基于多芯光纖的內(nèi)窺鏡在使用中必須彎曲和移動。對每個光纖的光偏振態(tài)的實時監(jiān)測將使科學(xué)家能夠控制并精確光纖激光束，以實現(xiàn)高分辨率圖像。在這項研究中，研究人員將這兩種技術(shù)應(yīng)用于兩種類型的多芯光纖：保偏多芯光纖和由475個光纖芯組成的傳統(tǒng)光纖束。在體光纖成像記錄生物醫(yī)學(xué)很多融合因素。

單光纖在體光纖成像記錄與內(nèi)窺鏡結(jié)合，實現(xiàn)了超細內(nèi)窺。超細內(nèi)窺鏡在一些特殊檢測環(huán)境（如耳、鼻、心、腦等）中，可實現(xiàn)體內(nèi)無創(chuàng)傷檢查。人體耳蝸在人耳內(nèi)部深處，由于耳道的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難從耳外觀察內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，采用超細內(nèi)窺鏡，可以讓內(nèi)窺鏡通過耳道，直接進入耳朵內(nèi)部，然后對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行觀察。對于人體的細小腔道結(jié)構(gòu)（如血管、乳管和支氣管等），以前無法從腔道內(nèi)部進行檢查，只能通過超聲B超和醫(yī)學(xué)CT等醫(yī)學(xué)影像技術(shù)從體外進行成像，成像分辨率低，而且不能對腔道內(nèi)部的生物狀態(tài)進行實時觀察。通過超細內(nèi)窺鏡，可以將光纖探頭通過導(dǎo)管擴張器直接插入腔道，探頭所在位置的圖像直接顯示到計算機或顯示器屏幕上，醫(yī)生可以直觀地進行診斷和分析。在體光纖成像記錄的傳感應(yīng)用也非常具有前途。深圳神經(jīng)生物學(xué)光纖成像記錄網(wǎng)站

偏振是實現(xiàn)在體光纖成像記錄的關(guān)鍵特性之一。深圳神經(jīng)生物學(xué)光纖成像記錄網(wǎng)站

對生物體內(nèi)的突觸結(jié)構(gòu)和蛋白進行空間分布的研究時，成像系統(tǒng)需要具備高的成像速度，防止出現(xiàn)生物體移動造成的重影現(xiàn)象；成像的超高動態(tài)范圍和熒光信號的超高線性度：像的熒光強度計數(shù)需要具有對的的統(tǒng)計學(xué)意義證明實驗結(jié)論的正確性，因此圖像的熒光強度值必須能夠精確反映體內(nèi)蛋白、基因濃度的高低，這需要檢測器具有超高的動態(tài)范圍能夠同時記錄強信號和弱信號，并且在此動態(tài)范圍內(nèi)圖像計數(shù)值與真實的熒光信號對的線性變化以正確反映蛋白、基因的濃度。深圳神經(jīng)生物學(xué)光纖成像記錄網(wǎng)站

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