鎮(zhèn)江神經(jīng)元影像光纖應(yīng)用

在體監(jiān)測(cè)基因療于中的基因表達(dá)，隨著 后基因組時(shí)代的到來(lái)和人們對(duì)疾病發(fā)生的發(fā)展機(jī)制的深入了解, 在基因水平上療于壞掉的、 心血管疾病、 和分子遺傳病等惡性疾病已經(jīng)得到國(guó)內(nèi)外研究人員越來(lái)越 較多的關(guān)注。如何客觀地檢測(cè)基因療于的臨床療效判斷終點(diǎn), 有效監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)基因在生物體內(nèi)的傳送, 并定量檢測(cè)基因療于的轉(zhuǎn)基因表達(dá), 己經(jīng)成為 基因療于應(yīng)用的關(guān)鍵所在 。通過(guò)熒光素酶或綠色熒光蛋白等報(bào)告基因, 在體光纖成像記錄能夠進(jìn)行基因表達(dá)的準(zhǔn)確定位和定量分析, 在整體水平上無(wú)創(chuàng)、 實(shí)時(shí)、 定量地檢測(cè)轉(zhuǎn)基因的時(shí)空表達(dá)?；谠隗w光纖成像記錄在使用中必須彎曲和移動(dòng)。鎮(zhèn)江神經(jīng)元影像光纖應(yīng)用

在體光纖成像記錄光學(xué)相干是濾除散射光的物理機(jī)制。反射光可以作為相干光，而由于散射光散射的位置不同，造成光路長(zhǎng)度的差異，再加上光源的相干長(zhǎng)度極短，使得散射光失去了相干的性質(zhì)。在光學(xué)相干斷層掃描設(shè)備中，光學(xué)干涉儀被用來(lái)檢測(cè)相干光。從原理上說(shuō)，在體光纖成像記錄可以將散射光從反射光中濾除，以得到生成圖像的信號(hào)。在信號(hào)處理過(guò)程中，可以得到從某一次表面反射的反射光深度和強(qiáng)度。三維圖像可以通過(guò)類似聲納和雷達(dá)的掃描來(lái)構(gòu)建。在已經(jīng)引入醫(yī)學(xué)研究的無(wú)創(chuàng)三維成像技術(shù)中，光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)與超聲成像都采用了回波處理技術(shù)，因此他們的原理相似。其他的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)如計(jì)算機(jī)斷層掃描、核磁共振成像以及正電子發(fā)射斷層掃描都沒有利用回聲定位的原理。上海神經(jīng)元光纖成像方案在體光纖成像記錄中的光纖束替換為單根多模光纖。

在體光纖成像記錄增大視場(chǎng)可以提高成像光譜儀的工作效率,大視場(chǎng)寬覆蓋是下一代成像光譜儀的發(fā)展趨勢(shì)。視場(chǎng)增大通常會(huì)導(dǎo)致遙感器質(zhì)量和體積的增加,如何在獲得大視場(chǎng)的同時(shí)具有小型化與輕量化的結(jié)構(gòu)是每個(gè)成像光譜儀設(shè)計(jì)者應(yīng)該權(quán)衡的問(wèn)題。為了突破成像光譜儀質(zhì)量與體積對(duì)視場(chǎng)的限制,提出使用光纖傳像束代替色散型成像光譜儀中的狹縫來(lái)鏈接望遠(yuǎn)鏡和光譜儀組成光纖成像光譜儀。利用線列光纖傳像束柔軟可拆分的特點(diǎn),將望遠(yuǎn)鏡的線性大視場(chǎng)拆分為若干個(gè)小視場(chǎng),將它們折疊分離放置于光譜儀物面上,經(jīng)過(guò)光譜儀分光成像至同一焦平面上。

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(guò)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(lái)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。在體光纖成像記錄為一項(xiàng)新興的分子、 基因表達(dá)的分析 檢測(cè)技術(shù)。

在體光纖成像記錄可見光成像體內(nèi)可見光成像包括生物發(fā)光與熒光兩種技術(shù)。生物發(fā)光是用熒光素酶基因標(biāo)記DNA，利用其產(chǎn)生的蛋白酶與相應(yīng)底物發(fā)生生化反應(yīng)產(chǎn)生生物體內(nèi)的光信號(hào)；而熒光技術(shù)則采用熒光報(bào)告基因（GFP、RFP）或熒光染料（包括熒光量子點(diǎn)）等新型納米標(biāo)記材料進(jìn)行標(biāo)記，利用報(bào)告基因產(chǎn)生的生物發(fā)光、熒光蛋白質(zhì)或染料產(chǎn)生的熒光就可以形成體內(nèi)的生物光源。前者是動(dòng)物體內(nèi)的自發(fā)熒光，不需要激發(fā)光源，而后者則需要外界激發(fā)光源的激發(fā)。生物成像技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用也越來(lái)越受到重視。黃石實(shí)時(shí)神經(jīng)元活動(dòng)記錄技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中的在體光纖成像記錄系統(tǒng)仍包含多根多模光纖。鎮(zhèn)江神經(jīng)元影像光纖應(yīng)用

在體光纖成像記錄的應(yīng)用作為一項(xiàng)新興的分子、 基因表達(dá) 的分析 檢測(cè)技術(shù), 在體生物光學(xué)成像已成功應(yīng)用于生命科學(xué)、 生物醫(yī)學(xué)、 分子生物學(xué)和藥物研發(fā)等領(lǐng)域, 取得了大量研究成果, 主要包括：在體監(jiān)測(cè)壞掉的的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移、 基因療于中的基因表達(dá)、 機(jī)體的生理病理改變過(guò)程 以及進(jìn)行藥物的篩選和評(píng)價(jià)等，利用在體生物光學(xué)成像技術(shù), 通過(guò)熒光素酶或綠色熒光蛋白標(biāo)記壞掉的細(xì)胞, 可以 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被標(biāo)記壞掉的細(xì)胞在生物體內(nèi)生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移、 對(duì)藥物的反應(yīng)等生理和 病理活動(dòng), 揭示壞掉的發(fā)生的發(fā)展的細(xì)胞和分子機(jī)制。鎮(zhèn)江神經(jīng)元影像光纖應(yīng)用