manwu1211 发表于 6 天前

小动物光学成像系统介绍

  一、技术原理:光与生命的对话
  以光学信号为媒介,通过检测生物体内荧光标记物或生物自发光(如荧光蛋白、luciferase酶)的分布与强度变化,实现对生理病理过程的可视化。其核心原理包括:

  激发与发射:特定波长的激发光(如蓝光、绿光)照射动物体表,激活体内荧光标记物,后者释放更长波长的发射光(如红光、近红外光)。
  深度穿透与信号采集:近红外光(650-900nm)因组织吸收弱、散射少,成为深层组织成像的“优选波段”。高灵敏度电荷耦合器件(CCD)或光子计数相机捕捉微弱信号,结合滤光片分离背景噪声。
  三维重建与定量分析:通过多角度投影或断层扫描技术,将二维投影数据重构为三维图像,量化荧光强度、位置及动态变化,揭示药物分布、肿瘤生长或基因表达的空间规律。

  二、系统构成:精密组件的协同舞台
  一套完整的小动物光学成像系统由五大模块组成:
  光源与滤光系统:配备卤素灯、LED或激光光源,覆盖宽光谱范围;滤光片组(激发滤片、发射滤片、二向色镜)精准选择波段,消除杂散光干扰。
  高灵敏探测器:背照明制冷CCD或InGaAs相机,可检测低至单个光子级别的信号,动态范围达4个数量级,捕捉从表皮到深部器官的荧光分布。
  成像舱与麻醉系统:恒温(30-40℃)成像舱维持动物生理状态,异氟烷麻醉机保障实验过程中动物静止且存活,避免运动伪影。
  控制与分析软件:集成光路校准、曝光优化、三维重建及定量分析功能,支持实时显示、电影拍摄与数据导出,实现“一键式”全流程操作。
  辅助模块:反射成像模式(生物自发光)与荧光断层成像模式(深度定量)可切换,部分系统还配备X光或CT模块,实现多模态融合成像。



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