东莞脑立体定位单光纤成像技术原理

在体光纤成像记录的目的是实时检测细胞的活性变化。基于钙离子浓度变化的荧光成像技术被较多用来记录神经元活性。在体光纤记录方法与传统的在体电生理记录方法有着不同的特点，光纤记录因其稳定、方便、易上手而应用较多。首先，将荧光蛋白表达在特定类型的神经元中，光纤记录可以实现细胞类型特异性的活性检测，而用电生理记录的方法记录特定类型的神经元的活性比较困难。其次，电生理记录容易受到环境中的电信号以及动物的行为动作影响，而光纤记录相对来说有着较强的抗干扰性能。然后，光纤记录相对稳定，可以很容易实现长时程的活性检测，例如动物的整个学习过程，而利用电生理记录实现起来则相对困难。较后，光纤记录用神经元群体的荧光强度变化来表征神经元整体的活性变化，不能反映单个神经元的活性，而电生理记录则能够检测到单个神经元的活性，具有更高的空间分辨率。在体光纤成像记录需要许多数据点。东莞脑立体定位单光纤成像技术原理

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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。

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。在体光纤成像记录其他行为学实验（摄像拍摄，奖励设备等）同步时间标记。

在体光纤成像记录人类大量的复杂行为主要取决于上千亿个神经元组成的精确神经环路，而神经环路的建立依赖于神经元之间突触连接的形成。突触是神经元交流的关键结构，只有通过突触连接，神经元之间以及神经元和靶向细胞（包括肌肉，腺体分析的细胞）才能有效的传递信号，因此突触连接是神经信息传递的关键结构。当突触的发育或者形成后维持发生异常，将会导致某些神经退行性疾病的发生，比如精神分裂症和自闭症。类似于线虫的模式生物在体光纤成像记录，成像系统需要具备以下几个方面的功能： 线虫对光非常敏感，在进行共聚焦成像时，需要尽量使用低的激发光强度，低激发光带来的荧光信号的降低，获得更高信噪比的图像，要求共聚焦系统具有较高的灵敏度。在体光纤成像记录可以达到很高的分辨率。上海脑立体定位光纤记录服务

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在体光纤成像记录应用：1、在体光纤成像记录通过光学记录特定细胞类型在自然状态下的神经活动；2、实时观测动物在进行复杂行为时的神经投射活动；3、阐明特殊的神经环路在动物行为中的作用；4、通过直接观测和投射相关的神经环路的动态活动模式，整机一体化，轻巧便携，集成信号采集与数字同步模块；通道数：默认采样通道数7路，可根据实验需求订制扩展；通过荧光信号强度变化可以很好的表征神经元的活性，并实时监测记录荧光信号强度的方法即光纤记录。东莞脑立体定位单光纤成像技术原理