武汉在体实时监测成像光纤

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。将使科学家能够控制在体光纤成像记录。武汉在体实时监测成像光纤

在体光纤成像记录对于成像结果的处理，需要依赖专业的图像分析软件，分割出目的信号和背景噪声，获得准确的荧光强度值。光学成像方法可分为基于荧光的方法和基于生物发光的方法。光学相对于设备小且较便宜。活的物体显微成像的缺点是它的有创性，因为需要通过手术创造一个窗口来观察感兴趣的结构和组织。宏观层析荧光成像可以无创、定量和三维方式测定荧光，但其空间分辨率比活的物体显微镜低(约1毫米)。光学成像的根本缺点是光的组织穿透率低。由于吸收和散射，荧光发射的可见光谱中的光只能穿透几百微米的组织。这个问题限制了大多数光学方法在小动物或人类表面结构研究中的应用。使用近红外光谱能够提高信号的组织穿透能力，并能降低了组织的自体荧光。武汉在体实时监测成像光纤偏振是实现在体光纤成像记录的关键特性之一。

小动物在体光纤成像记录具有灵敏度高、直观、操作简单、能同时观测多个实验标本，相比 PET、SPECT 无放射损害等优点，但也有其自身的缺陷，例如动物组织对光子吸收、空间分辨率较低等问题，因而仍需不断地完善和改进。小动物活的物体成像按成像性质属于功能成像，如何能更好地与结构成像技术相结合，使实验结果不但能够定量，而且还能精确定位，这是活的物体成像技术今后的发展方向之一。成像技术可以提供的数据有对的定量和相对定量两种。

在体光纤成像记录可见光成像体内可见光成像包括生物发光与荧光两种技术。生物发光是用荧光素酶基因标记DNA，利用其产生的蛋白酶与相应底物发生生化反应产生生物体内的光信号；而荧光技术则采用荧光报告基因（GFP、RFP）或荧光染料（包括荧光量子点）等新型纳米标记材料进行标记，利用报告基因产生的生物发光、荧光蛋白质或染料产生的荧光就可以形成体内的生物光源。前者是动物体内的自发荧光，不需要激发光源，而后者则需要外界激发光源的激发。实时观测动物在进行复杂行为时的神经投射活动。

在体光纤成像记录，指的是利用光学的探测手段结合光学探测分子对细胞或者组织甚至生物体进行成像，来获得其中的生物学信息的方法。传统的动物实验方法需要在不同的时间点处死实验动物，以获得多个时间点的实验数据。而在体光纤成像记录则可以对同一观察目标进行连续的查看并记录其变化，从而达到简化实验的目的。光在体内组织中传播时会被散射和吸收，血红蛋白吸收可见光中蓝绿光波段的大部分，但是波长大于600nm的红光波段无法被其吸收，可以穿过组织和皮肤被检测到。在相同的深度情况下，检测到的发光强度和细胞数量具有线性关系。光源的发光强度随深度增加而衰减，血液丰富的组织/系统衰减多，与骨骼相邻的组织/系统衰减少。在体光纤成像记录光源的发光强度随深度增加而衰减。武汉在体实时监测成像光纤

在体光纤成像记录调整光源，波长，滤光片，相机。武汉在体实时监测成像光纤

动物体内很多物质在受到激发光激发后，会发出荧光，产生的非特异性荧光会影响到检测灵敏度。背景荧光主要是来源于皮毛和血液的自发荧光，皮毛中的黑色素是皮毛中主要的自发荧光源，其发光光线波长峰值在 500 一 520 nm 左右，在利用绿色荧光作为成像对象时，影响较为严重，产生的非特异性荧光会影响到检测灵敏度和特异性。动物尿液或其他杂质如没有及时打扫，成像中也会出现非特异性信号。由于各厂商的图像分析软件不同，实验数据分析方法也有区别。活的物体成像系统使用时，实验者考虑到非特异性杂信号，以及成像图片美观等方面，可能会调节信号的阈值，因此在在体光纤成像记录分析信号光子数或信号面积时，应考虑阈值的改变对实验结果的影响。正确选择 ROI 区域，可提高分析实验数据的准确性。武汉在体实时监测成像光纤

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