鎮(zhèn)江神經(jīng)元光纖記錄原理

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-07-15

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(cè)試階段,必須采用SLM 實(shí)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(dá)到幾百赫茲,一些特殊的器件可以達(dá)到20 kHz,但對(duì)于像素為100pixel×100pixel的成像區(qū)域進(jìn)行逐點(diǎn)成像,成像速率只能達(dá)到2 frame/s,在實(shí)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(cè)定光纖的傳輸特性(即光纖傳輸矩陣),而傳輸矩陣會(huì)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(dòng),那么傳輸矩陣會(huì)發(fā)生變化,對(duì)成像產(chǎn)生較大影響。實(shí)時(shí)觀測(cè)動(dòng)物在進(jìn)行復(fù)雜行為時(shí)的神經(jīng)投射活動(dòng)。鎮(zhèn)江神經(jīng)元光纖記錄原理

鎮(zhèn)江神經(jīng)元光纖記錄原理,在體光纖成像記錄

在體光纖成像記錄的目的是實(shí)時(shí)檢測(cè)細(xì)胞的活性變化?;阝}離子濃度變化的熒光成像技術(shù)被較多用來記錄神經(jīng)元活性。在體光纖記錄方法與傳統(tǒng)的在體電生理記錄方法有著不同的特點(diǎn),光纖記錄因其穩(wěn)定、方便、易上手而應(yīng)用較多。首先,將熒光蛋白表達(dá)在特定類型的神經(jīng)元中,光纖記錄可以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞類型特異性的活性檢測(cè),而用電生理記錄的方法記錄特定類型的神經(jīng)元的活性比較困難。其次,電生理記錄容易受到環(huán)境中的電信號(hào)以及動(dòng)物的行為動(dòng)作影響,而光纖記錄相對(duì)來說有著較強(qiáng)的抗干擾性能。然后,光纖記錄相對(duì)穩(wěn)定,可以很容易實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)程的活性檢測(cè),例如動(dòng)物的整個(gè)學(xué)習(xí)過程,而利用電生理記錄實(shí)現(xiàn)起來則相對(duì)困難。較后,光纖記錄用神經(jīng)元群體的熒光強(qiáng)度變化來表征神經(jīng)元整體的活性變化,不能反映單個(gè)神經(jīng)元的活性,而電生理記錄則能夠檢測(cè)到單個(gè)神經(jīng)元的活性,具有更高的空間分辨率。鎮(zhèn)江神經(jīng)元光纖記錄原理在體光纖成像記錄能夠聚集在特定的組織系統(tǒng)。

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傳統(tǒng)成像大多依賴于肉眼可見的身體、生理和代謝過程在疾病狀態(tài)下的變化,而不是了解疾病的特異性分子事件;在體光纖成像記錄則是利用在體光纖成像記錄目標(biāo)并成像。這種從非特異性成像到特異性成像的變化,為疾病生物學(xué)、疾病早期檢測(cè)、定性、評(píng)估和療于帶來了重大的影響。分子成像技術(shù)使活的物體動(dòng)物體內(nèi)成像成為可能,它的出現(xiàn),歸功于分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型的使用、新的成像藥物的運(yùn)用、高特異性的探針、小動(dòng)物成像設(shè)備的發(fā)展等諸多因素。

在體光纖成像記錄的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用:低能量、無輻射、對(duì)信號(hào)檢測(cè)靈敏度高、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)標(biāo)記的生物體內(nèi)細(xì)胞活動(dòng)和基因行為被較多應(yīng)用于監(jiān)控轉(zhuǎn)基因的表達(dá)、基因療于、染上的進(jìn)展、壞掉的的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移、系統(tǒng)移植、毒理學(xué)、病毒染上和藥學(xué)研究中??梢姽獬上竦闹饕秉c(diǎn):二維平面成像、不能對(duì)的定量。具有標(biāo)記的較多性,有關(guān)生命活動(dòng)的小分子、小分子藥物、基因、配體、抗體等都可以被標(biāo)記;對(duì)于淺部組織和深部組織都具有很高的靈敏度可獲得斷層及三維信息,實(shí)現(xiàn)較精確的定位。在體光纖成像記錄集成信號(hào)采集與數(shù)字同步模塊。

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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(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)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(chǔ)區(qū)和從遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)的位置申請(qǐng)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(jī)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(duì)人體都有不同程度的傷害,而遠(yuǎn)紅外熱成像診斷不會(huì)產(chǎn)生任何射線,無需標(biāo)記藥物。因此,對(duì)人體不會(huì)造成任何傷害,對(duì)環(huán)境不會(huì)造成任何污染,而且簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)。遠(yuǎn)紅外熱成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)了人類追求綠色健康的夢(mèng)想,人們形象地將該技術(shù)稱為“綠色體檢”。在體光纖成像記錄成像系統(tǒng)是典型的在體熒光成像系統(tǒng)。腦立體定位光纖成像記錄

在體光纖成像記錄利用生物發(fā)光技術(shù)進(jìn)行動(dòng)物體內(nèi)檢測(cè)。鎮(zhèn)江神經(jīng)元光纖記錄原理

在體光纖成像記錄人類大量的復(fù)雜行為主要取決于上千億個(gè)神經(jīng)元組成的精確神經(jīng)環(huán)路,而神經(jīng)環(huán)路的建立依賴于神經(jīng)元之間突觸連接的形成。突觸是神經(jīng)元交流的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),只有通過突觸連接,神經(jīng)元之間以及神經(jīng)元和靶向細(xì)胞(包括肌肉,腺體分析的細(xì)胞)才能有效的傳遞信號(hào),因此突觸連接是神經(jīng)信息傳遞的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。當(dāng)突觸的發(fā)育或者形成后維持發(fā)生異常,將會(huì)導(dǎo)致某些神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生,比如精神分裂癥和自閉癥。類似于線蟲的模式生物在體光纖成像記錄,成像系統(tǒng)需要具備以下幾個(gè)方面的功能: 線蟲對(duì)光非常敏感,在進(jìn)行共聚焦成像時(shí),需要盡量使用低的激發(fā)光強(qiáng)度,低激發(fā)光帶來的熒光信號(hào)的降低,獲得更高信噪比的圖像,要求共聚焦系統(tǒng)具有較高的靈敏度。鎮(zhèn)江神經(jīng)元光纖記錄原理

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