盐城神经生物学单光纤成像技术原理

在体光纤成像记录的优点可以非侵入性，实时连续动态监测体内的各种生物学过程，从而可以减少实验动物数量，及降低个体间差异的影响；由于背景噪声低，所以具有较高的敏感性；不需要外源性激发光，避免对体内正常细胞造成损伤，有利于长期观察；此外还有无放射性等其他优点。然而生物发光也有自身的不足之处：例如波长依赖性的组织穿透能力，光在哺乳动物组织内传播时会被散射和吸收，光子遇到细胞膜和细胞质时会发生折射，而且不同类型的细胞和组织吸收光子的特性也不尽相同，其中血红蛋白是吸收光子的主要物质；由于是在体外检测体内发出的信号，因而受到体内发光源位置及深度影响；另外还需要外源性提供各种荧光素酶的底物，且底物在体内的分布与药动力学也会影响信号的产生；由于荧光素酶催化的生化反应需要氧气、镁离子及 ATP 等物质的参与，受到体内环境状态的影响。在体光纤成像记录直接标记法不涉及细胞的遗传修饰。盐城神经生物学单光纤成像技术原理

在体光纤成像记录科研人员从光源扫描方式、光束偏转方式和重建算法等方面开展研究。采用一个点阵光源，用电控的方法扫描不同方向的光束。与现有的振镜扫描系统相比，该方法结构紧凑，扫描速度快，可以实现系统集成。利用声光偏转器件可实现光束偏转，并结合波导器件实现多模光纤成像。对于单光纤成像系统，尽管实际测量时只需拍摄一次图像，但在传输矩阵的构建、相位场的计算以及图像重建过程中，计算量大、计算时间长，因此新的算法也在不断被研究。目前单光纤成像技术水平与实际应用需求之间还有较大距离，但成像方法和关键部件技术的快速进步为将来实现小型化、全固态和算法嵌入提供了有力支持。盐城神经生物学单光纤成像技术原理在体光纤成像记录具有损耗低、成本低等优势。

在体光纤成像记录增大视场可以提高成像光谱仪的工作效率,大视场宽覆盖是下一代成像光谱仪的发展趋势。视场增大通常会导致遥感器质量和体积的增加,如何在获得大视场的同时具有小型化与轻量化的结构是每个成像光谱仪设计者应该权衡的问题。为了突破成像光谱仪质量与体积对视场的限制,提出使用光纤传像束代替色散型成像光谱仪中的狭缝来链接望远镜和光谱仪组成光纤成像光谱仪。利用线列光纤传像束柔软可拆分的特点,将望远镜的线性大视场拆分为若干个小视场,将它们折叠分离放置于光谱仪物面上,经过光谱仪分光成像至同一焦平面上。

在体光纤成像记录纳米级成像受到所用光的波长的限制。有多种方法可以克服这一衍射极限，但它们通常需要大型显微镜和困难的加工程序。”这些系统不适用于在生物组织的深层或其他难以到达的地方成像。在传统的显微镜检查中，通常会逐点照射样品以产生整个样品的图像。这需要大量时间，因为高分辨率图像需要许多数据点。压缩成像要快得多，但是我们也证明了它能够分辨比传统衍射极限成像所能分辨的小两倍以上的细节。开发考虑了微创生物成像。但这对于纳米光刻技术中的传感应用也非常具有前途，因为它不需要荧光标记，而荧光标记是其他超分辨率成像方法所必需的。在体光纤成像记录光源的发光强度随深度增加而衰减。

在体光纤成像记录相干断层扫描的局限性是单能扫描生物组织表面下1-2毫米的深度。这是由于深度越大，光线无散射的射出表面的比例就越小，以至于无法检测到。但是在检测过程中不需要样品制备过程，成像过程也不需要接触被成像的组织。更重要的是，设备产生的激光是对人眼安全的近红外线，因此几乎不会对组织造成伤害。使用光学反向散射或后向反射的测量成像组织的内部横截面微结构，像在体外在人的视网膜上，并在一个其他的病因斑块在透明，弱散射介质和不透明的。在体光纤成像记录利用生物发光技术进行动物体内检测。盐城神经生物学单光纤成像技术原理

在体光纤成像记录检测荧光信号的微弱变化。盐城神经生物学单光纤成像技术原理

近几年，光纤成像已成为研究热点，如光纤共焦显微成像、在体光纤成像记录，光纤多（双)光子成像和光纤光学相干层析成像（OCT)等。在这些光纤成像系统中，光纤起到光能量传输的的作用。为实现成像，需要将光束聚焦成很小的光点，并利用机械或光学扫描器件对被测目标进行二维（或三维）扫描，再通过图像合成形成扫描的图像。单光纤成像技术利用单根多模光纤传输包含二维（或三维）图像信息的光场，包括强度分布、相位分布和光束波前等信息。单光纤成像技术不需要扫描器件，通过一次成像就可获取整个图像，因此又称为宽场显微成像。盐城神经生物学单光纤成像技术原理

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