小动物近红外二区荧光活体影像系统
仪器一:小动物活体光学成像系统
仪器一:小动物活体光学成像系统(一)具体参数要求1、系统性能*具备高灵敏度的生物发光二维成像功能:*具备高性能的荧光二维成像功能:*具备荧光分子断层成像技术,能够实现真实三维断层扫描,获取貞•实三维信息;具备基于切伦科夫辐射原理的放射性同位素成像功能:*具备高品质滤光片及光谱分禽算法,可实现自发荧光扣除及多探针成像:实验中能够实现生物发光及荧光成像模式的联合使用,并能将影像融合叠加:具备国际公认的光学信号定量方法:2、应用领域广泛应用于癌症、干细胞、感染、炎症、免疫疾病、神经疾病、心血管疾病、代谢疾病、基因治疗等多种疾病分子机理及相关药物研发的临床前研究。
3、主要技术参数3.1仪器硬件部分3.1.1二维成像部分*采用背照射、背部薄化科学一级CCD:*CCD采用电制冷方式,工作温度达到绝对-90°C,温度可视化;♦CCD 量子效率大于85% (500-700nm);*最小检测光子数可达100光子/秒/弧度/平方厘米:采用泄焦镜头,最大光圈可达fA95,可自动聚焦;成像视野范国可调,最大视野能够满足至少3只小鼠同时成像:动物载物台温度可控(20-40°C),且即时温度可通过软件显示;*生物发光灵敏度达到可检测小鼠皮下少于100个生物发光细胞(需提供证明文献):荧光光源采用高效金属卤素灯,功率不低于150瓦;*激发光滤片标配数量不少于19个,发射光滤片标配数量不少于7个:*所有滤片均为高品质滤光片,透光率可达95%,滤片表而采用多层硬性涂料防护,防止因长期照射导致的滤片退化或损伤,使用寿命长:具备高品质成像暗箱,避免仪器背景信号的过多产生:仪器出厂前经过国际标准的NIST光学校准:仪器具备左时自检功能,可自动去除仪器本身产生的背景信号。
3.1.2三维成像部分具备反射照明方式,以获取小动物体表轮娜结构;*具备透射照明方式,并通过底部多点透射扫描,获取三维重建所需的断层信息:*具备荧光分子断层成像技术,能够实现小动物体内任意深度的信号探测:*透射激发光源为长寿命固态激光器,能满足体内有效激发深度>2cm;*具备超声传感器,用以获取三维重建所需的深度信息:具备高精度XY激光扫描电动平台,扫描范用达65 mm X 50 mm。
小动物活体成像用的近红外一区荧光染料
小动物活体成像用的近红外一区荧光染料在小动物活体成像的领域里,近红外一区荧光染料就像是个“魔法师”,它们能帮助我们看清动物体内发生的种种神秘事件。
这些染料可不是普通的颜料哦,而是经过精心设计的,能够在特定波长下发光。
想象一下,科学家们就像小侦探一样,借助这些染料深入动物的身体,观察各种生理活动。
嘿,听起来是不是有点酷?这种技术让我们能够在不伤害小动物的情况下,了解它们的健康状况,真是让人觉得妙不可言。
说到近红外一区荧光染料,它们的特点简直是独一无二。
这些染料能穿透生物组织,不像其他可见光染料那样容易被吸收或散射,仿佛给动物穿上了一件隐形斗篷,让我们在不打扰它们的情况下,轻松探查里面的秘密。
真是“隔墙有耳”,不过我们可不是想偷听八卦,而是想了解它们的生理状态。
通过成像技术,科学家们能看到肿瘤、炎症甚至是血管的动态变化。
想想看,身处实验室的科研人员就像是在操控一台“透视仪”,轻松掌握小动物的健康状况。
找到合适的染料可不是一件简单的事。
就像找对象一样,得挑挑捡捡。
每种染料都有自己的特点,得看它的发光强度、稳定性、以及与生物组织的相容性。
比如,有些染料在小动物体内会因为环境的变化而失去荧光,这就像约会时突如其来的冷场,尴尬得不得了。
所以,科学家们需要做大量的实验,才能找到最合适的荧光染料,真是“千辛万苦”。
染料的使用不止于此,真是“一石二鸟”。
这些荧光染料不仅能帮助我们进行成像,还能用来追踪细胞的动态变化。
想象一下,在某个小动物体内注入了荧光染料,然后通过成像技术观察到细胞是如何迁移、增殖甚至是死亡的。
那种实时监测的感觉,真是让人兴奋不已!就像看一场现场的舞蹈表演,细胞在舞台上尽情展现自己的风采。
说实话,这种技术让我们对生物学的理解更加深入,就像打开了一扇窗,阳光洒进来,照亮了我们曾经看不见的地方。
使用这些染料也有一些挑战。
要保证小动物的安全,染料的毒性必须控制得当。
就像喝水,量多了会撑,量少了又渴。
科学家们必须找到一个平衡点,让染料在体内工作时不产生副作用。
近红外二区荧光宽场显微活体成像技术和应用
近红外二区荧光宽场显微活体成像技术和应用阙步军;彭士屹;耿伟航;崔健;胡森虎;冯哲;钱骏【期刊名称】《红外与毫米波学报》【年(卷),期】2022(41)1【摘要】近红外二区(900~1880 nm,the Second Near-Infrared Region,NIR-II)荧光宽场显微成像技术是当前大深度活体成像的一大研究热点,在基础研究和临床应用方面都拥有巨大的潜力。
对比可见光(360~760 nm)和近红外一区(760~900 nm,the First Near-Infrared Region,NIR-I)的成像,NIR-II荧光宽场显微成像技术在活体层面具有更高的清晰度和更深的组织穿透。
在NIR-II宏观成像基础上,对组织微结构清晰成像的需求迫使成像试剂持续发展,成像系统不断精进。
目前,NIR-II 荧光宽场显微成像技术在脉管显微造影、肿瘤精确分析、炎症准确追踪等生物应用上都获得一系列突破,相关研究对象包含啮齿类动物(如小鼠,大鼠)及灵长类动物(如狨猴,猕猴)等。
将来随着仪器商业化和国产化突破,成像试剂安全性逐步提高,NIR-II 荧光宽场显微成像应用价值将不断攀升。
本文从NIRII荧光成像的机制及优势展开讨论,综述NIR-II荧光宽场显微成像的系统特点和演进历史,以及其在不同生物模型上活体成像方面的最新探索和前景展望,以期推动NIR-II荧光宽场显微成像技术进一步普及。
【总页数】18页(P181-198)【作者】阙步军;彭士屹;耿伟航;崔健;胡森虎;冯哲;钱骏【作者单位】浙江大学先进光子学国际研究中心光及电磁波研究中心光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室;宁波舜宇仪器有限公司【正文语种】中文【中图分类】O43【相关文献】1.纳米近红外荧光技术在活体成像上的应用2.近红外荧光染料MHI-148应用于肿瘤活体成像的初步研究3.近红外二区荧光探针在生物成像领域的研究进展4.基于近红外二区荧光纳米探针的活体光学成像技术在生物医学应用的研究进展5.Nd^(3+)离子敏化的荧光纳米探针用于近红外二区血管成像因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
Xenics红外相机在第二近红外小动物活体荧光成像方面的应用-4
Xenics液氮制冷相机在第二近红外小动物活体荧光成像方面的应用1、应用背景介绍癌症作为四大不治症之一,一直以来都是全球各国希望攻克的难题。
World Cancer2014报告指出:全球范围内每年癌症新增病例高达1400万,死亡病例高达820万,而2010年全球在癌症上投入的资金为1.16万亿美金,为全球生产总值的2%。
影像方法一直以来都是癌症研究、药物开发,以及一般医疗行业重要的辅助研究手段;传统的获取影像的方法主要包括X-Ray成像、可见光成像以及核磁成像。
X-Ray 成像主要是通过X光探测器来探测穿透人体组织后的X光影像,主要包括DR、CT、PET 等设备,但是X光成像由于有辐射,对人体有伤害,且这些成像技术的空间分辨率有限,很难实现微小病灶的早期检测,进而影响早期治疗。
同样,由于这些设备的时间分辨率有限,不适合外科医生长期手术使用;可见光成像主要通过探测400nm—700nm范围内的可见光来获取影像信息,但是可见光无法获得被探测人和物内部的信息;MRI也是医疗行业一个有力的手段,但是MRI设备拍摄时间长、费用昂贵,无法在术中使用。
图1:CT、PET探测设备基于上述背景,越来越多的生命科学工作者开始了其他影像方法对癌症检测价值的研究。
近红外成像由于能够获得更高的空间分辨率和更高的时间分辨率,获得了越来越多研究者的喜爱。
同时,由于更深的探测深度,以斯坦福大学为首的众多科研院所和高校开始了第二近红外成像的研究。
图2:红外成像探测深度VS 可见光成像探测深度2、第二近红外荧光成像研究原理近红外成像,由于时空分辨率都比Micro-CT和PET高,又没有辐射,同时可以在手术中使用等,被广泛研究。
近红外成像主要分为第1近红外(0.75um—0.9um)成像和第2近红外(1.1um--1.4um)成像,而第2近红外成像由于可以获得更深的探测深度(1 - 3毫米),更高的空间分辨率(~ 30毫米),更高的时间分辨率(< 200 ms 每帧),更受期待。
小动物活体影像系统需求
小动物活体影像系统需求
1 设备名称:
小动物活体影像系统。
2 数量:
1套。
3 设备用途说明:
小动物活体成像仪采用高灵敏度的冷CCD相机,能够检测弱光信号,达到很高的量子率,且背景噪音极小,外加独特设计的暗箱和科学高效的数据处理,使其可以完成无论是发光或者是荧光所涉及到的所有发光标记物的成像分析,能满足实验室多种研究的需要。
4 技术要求及参数:
6 技术服务条款
售后服务要求:
1)需为本项目配备足够的售后服务力量,具有国内本地化的服务团队。
2)售后服务响应时间:电话响应时间要求4小时内,到场响应时间要求
2个工作日内(指从接到报障至到达故障现场的时间)。
3)免费提供技术支持热线电话。
4)免费提供email技术支持,并且在24小时内回复。
5)提供仪器设备的免费保修期至少一年(保修期内免费维修并更换除消
耗品以外的零部件,维修人员的路费、食宿等自理)。
6)提供该设备的技术使用说明书及外购配件仪器说明书,并指导在使用
该设备时的操作注意事项等。
7)提供配套软件至少一年的免费升级服务。
培训要求:
1)为保证所提供的仪器设备安全、可靠运行,便于方的运行维护,必须
对方培训合格的维护和管理人员。
2)负责对方提供至少一次现场技术培训,以便工作人员在培训后能熟练
地掌握系统的维护工作,并能及时排除大部分的系统障碍。
最创新的近红外二区荧光-生物发光双模式光学成像技术
最创新的近红外二区荧光/生物发光双模式光学成像
技术
在众多影像技术中,活体光学成像技术具有成像速度快、灵敏度高、可以进行多通道成像以及经济快捷等特点,已被广泛应用于干细胞示踪研究。
然而,传统的荧光成像的波长大多集中在可见光到近红外一区波段,存在组织穿透深度低和空间分辨率低的缺点,这大大限制了荧光成像方法的应用。
最新的研究表明近红外二区荧光(NIR-II,1000-1700 nm)在活体组织中具有更少的组织吸收和散射以及更低组织自发荧光特性,可以大大提高荧光成像的组织穿透深度和空间分辨率,在生物医学影像中具有广阔的应用前景。
日前,中科院苏州纳米所王强斌团队开发了一种新型的近红外二区荧光/生物发光双模式光学成像技术,并以急性肝损伤小鼠为模型,实现对移植干细胞在活体内的动态迁移、存活和免疫清除的一体化分析。
相关成果发布于《微尺度》。
据介绍,该影像技术具有以下优势:首先,以Ag2S量子点为探针的高时空分辨的近红外二区荧光成像,可以对干细胞移植全过程实现100 ms时间分辨的实时荧光监测;其次,通过近红外二区荧光成像和可特异指示干细胞活性的生物发光成像的共定位和定量分析,可以在活体水平上对活细胞、死细胞的分布及其动态变化进行原位成像分析。
从而可以帮助人们了解移植干细胞在活体内的实时动态分布、存活和免疫清除过程,以揭示干细胞。
仪器一:小动物活体光学成像系统
仪器一:小动物活体光学成像系统(一)具体参数要求1、系统性能*具备高灵敏度的生物发光二维成像功能;*具备高性能的荧光二维成像功能;*具备荧光分子断层成像技术,能够实现真实三维断层扫描,获取真实三维信息;具备基于切伦科夫辐射原理的放射性同位素成像功能;*具备高品质滤光片及光谱分离算法,可实现自发荧光扣除及多探针成像;实验中能够实现生物发光及荧光成像模式的联合使用,并能将影像融合叠加;具备国际公认的光学信号定量方法;2、应用领域广泛应用于癌症、干细胞、感染、炎症、免疫疾病、神经疾病、心血管疾病、代谢疾病、基因治疗等多种疾病分子机理及相关药物研发的临床前研究。
3、主要技术参数3.1仪器硬件部分3.1.1二维成像部分*采用背照射、背部薄化科学一级CCD;*CCD采用电制冷方式,工作温度达到绝对-90℃,温度可视化;*CCD 量子效率大于85%(500-700nm);*最小检测光子数可达100光子/秒/弧度/平方厘米;采用定焦镜头,最大光圈可达f/0.95,可自动聚焦;成像视野范围可调,最大视野能够满足至少3只小鼠同时成像;动物载物台温度可控(20-40℃),且即时温度可通过软件显示;*生物发光灵敏度达到可检测小鼠皮下少于100个生物发光细胞(需提供证明文献);荧光光源采用高效金属卤素灯,功率不低于150瓦;*激发光滤片标配数量不少于19个,发射光滤片标配数量不少于7个;*所有滤片均为高品质滤光片,透光率可达95%,滤片表面采用多层硬性涂料防护,防止因长期照射导致的滤片退化或损伤,使用寿命长;具备高品质成像暗箱,避免仪器背景信号的过多产生;仪器出厂前经过国际标准的NIST光学校准;仪器具备定时自检功能,可自动去除仪器本身产生的背景信号。
3.1.2三维成像部分具备反射照明方式,以获取小动物体表轮廓结构;*具备透射照明方式,并通过底部多点透射扫描,获取三维重建所需的断层信息;*具备荧光分子断层成像技术,能够实现小动物体内任意深度的信号探测;*透射激发光源为长寿命固态激光器,能满足体内有效激发深度>2cm;*具备超声传感器,用以获取三维重建所需的深度信息;具备高精度XY激光扫描电动平台,扫描范围达65 mm ×50 mm。
小动物近红外二区荧光活体影像系统
仪器名称:小动物近红外二区荧光活体影像系统百购生物网为您提供型号:Series II 900/1700简介:针对传统活体荧光成像技术面临的低组织穿透深度(<3毫米)和低空间分辨率(~毫米)、高自发荧光背景等瓶颈,苏州影睿光学科技有限公司的研究团队历经多年潜心研究,于2012年推出了第一款基于近红外二区荧光(NIR-II,900-1700nm)的小动物活体影像商业化系统(Series II 900/1700),实现了高组织穿透深度(>1.5cm)、高时间分辨率(50ms)和高空间分辨率(25μm)的活体荧光成像。
Series II 900/1700可针对不同的研究体系,在小动物活体水平进行实时、无创、动态、定性和定量的影像研究,包括肿瘤早期检测、肿瘤发展、转移和治疗过程、药物筛选、靶向药物和靶向治疗、干细胞活体示踪及其再生医学研究等。
影睿光学拥有世界领先的量子点制备和应用专利技术、活体荧光影像设备,以及强大的数据处理和分析功能,为用户提供完整的科研产品及解决方案。
目前,影睿光学Series II 900/1700系统已成功销往美国埃默里大学,并与美国哈弗大学医学院、美国康奈尔大学、美国埃默里大学、北京大学、复旦大学附属华山医院、南京大学附属鼓楼医院、中国科学院北京动物研究所、中国科学院上海药物研究所等数十家国内外优秀研究机构建立了良好的商业伙伴及合作关系。
技术优势:荧光活体成像解决方案:近红外二区荧光成像活体组织对近红外二区荧光(1000-1700nm)具有更低的吸收和散射效应,以及可以忽略的自发荧光背景,因此,在活体荧光成像中,与传统荧光(400-900nm)相比,近红外二区荧光具有更高的穿透深度、更高的时间和空间分辨率,以及更高的信噪比。
近红外二区荧光探针解决方案: Ag2S 量子点国际领先的近红外二区荧光量子点技术,量子效率大于15%;具有良好的生物相容性(Ag2S 量子点对主要器官肝脏、脾脏和肾脏等没有毒副作用)。
近红外二区荧光照射小球藻
近红外二区荧光照射小球藻好吧,今天咱们聊聊“近红外二区荧光照射小球藻”的事儿。
乍一听,这个词儿就让人觉得高大上,不过别担心,咱们轻松聊聊,不用害怕那些晦涩的科学术语。
你知道小球藻吧?那可是水里的小明星,绿得发光,活得滋润。
它们不仅好看,还有不少“内涵”,比起那些整天只会发呆的水草,小球藻可是勤劳的小工蜂,光合作用、吸收二氧化碳,简直是个环保小能手。
说到近红外二区荧光,嘿,听起来像是科幻电影里才有的东西,但其实这玩意儿在科学界可是一股清流。
近红外区域是光谱的一部分,通常人肉眼看不见,但却能穿透一些东西。
想象一下,像一个隐形的超级英雄,偷偷地做着好事。
这种光可以刺激小球藻的荧光,让它们在光照下发出迷人的光芒,像是在水里开了派对一样。
你要是晚上去河边,看到小球藻们闪闪发亮,简直就像在看星星,心情瞬间就好起来了。
话说回来,这种荧光照射可不是随便玩玩的,科学家们可都是在认真研究的。
想想看,他们拿着各种仪器,像是魔法师一样,试图揭开这些小小生物的秘密。
这就像是拆开一个巧克力蛋,里面藏着各种惊喜。
小球藻在近红外光的照射下,竟然能发出不同颜色的荧光,简直是个“变色龙”。
每种颜色的荧光都在告诉科学家们一些信息,或许是它们的生长状态,或许是它们的健康状况。
这玩意儿可不仅仅是好看,哦不,它背后有很多科学意义。
通过这些荧光,科学家们能够了解小球藻在不同环境下的表现,甚至还可以用来监测水质变化。
就像是小球藻们给我们打了个招呼,告诉我们水里发生了什么。
想想,水里有这么多小精灵,真是太神奇了吧!你知道吗?小球藻的应用可广泛了。
除了水质监测,咱们还可以把它们用在生物燃料的开发上。
听上去是不是很未来科技的感觉?小球藻能通过光合作用生成油脂,这些油脂又可以转化成燃料。
这就像是用绿色植物为我们加油,环保又省钱,真是个一举两得的好主意。
科学家们对小球藻的研究可不仅限于这点。
他们还在研究如何提高小球藻的荧光强度和稳定性。
你可以想象,万一这些小家伙们的荧光变得更亮,简直就像给水面洒上了璀璨的星星,真是梦幻般的景象。
小动物活体成像技术的原理及操作方法
小动物活体成像技术的原理及操作方法小动物活体成像技术(In vivo Imaging)是一种非侵入性的影像学检测方法,能够实时观察小动物体内生物过程的变化。
这种技术被广泛应用于药物研发、疾病研究、肿瘤学以及神经科学等领域。
以下将详细介绍小动物活体成像技术的原理及操作方法。
原理:小动物活体成像技术主要依赖于生物标记物的发光或吸收特性,将其转化为可见光、近红外光或射线信号进行成像。
常见的活体成像方法包括生物发光成像(Bioluminescence Imaging, BLI)、荧光成像(Fluorescence Imaging, FLI)、放射性同位素成像(Radionuclide Imaging)以及磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)等。
生物发光成像是应用广泛的一种小动物活体成像技术。
其基本原理是使用生物荧光标记物的荧光发射来观察对象的生物过程。
一般情况下,研究者将荧光标记物(例如荧光蛋白)合成到感兴趣的生物分子(例如蛋白质或细胞)中,然后用荧光成像仪观察荧光发射。
这种方法由于操作简便、解析度高以及成本相对较低而得到广泛应用。
操作方法:1.设计实验:在进行活体成像前,研究者需要设计合适的实验方案。
这包括选择适合的动物模型、确定使用的荧光或射线标记物、考虑成像时间点以及确定成像区域等。
2.准备动物:在进行成像前,需要准备适当的小动物(如小鼠或兔子)并保证其健康状态。
动物应该经过严格的饲养和管理,以确保成像结果可靠。
3.注射标记物:根据实验设计,将合适的标记物注射到小动物体内。
标记物可以是荧光蛋白、放射性同位素或磁性荧光探针等。
注射可以通过尾静脉注射、腹腔注射或皮下注射等方式进行。
4.成像操作:根据实验需求使用相应的成像设备进行成像。
不同的成像技术有不同的操作要求,例如生物发光成像需要使用荧光成像仪,而放射性同位素成像则需要使用放射性同位素摄像机。
5.数据获取与分析:进行成像后,需要对获得的数据进行分析和解释。
近红外第二窗口光学生物成像在实时监测血管功能障碍上的应用
实时监测血管功能障碍在临床前研究中具有重要意义。
近红外第二窗口(NIR-II)的光学生物成像具有许多优点,包括高分辨率和快速反馈。
目前已报道的分子染料受血液循环时间有限(约5-60分钟)以及吸收和发射波长相对较短,这妨碍了光学成像对生物体的长期准确监测。
本文合成了最大吸收和发射波长均超过1000 nm的NIR-II有机小分子(LZ-1105)。
由于具有较长的血液循环时间(半衰期为3.2小时),有机小分子可用于实时动态监测血管过程,包括后肢缺血再灌注,颈动脉血栓以及溶栓过程,血脑屏障的暂时开启和关闭过程。
因此,该有机小分子为研究人员提供了一种评估血管功能障碍的方法。
此工作发表在Nat. Commun., 2020, 11, 3102.图近红外第二窗口激发和发射的有机小分子LZ-1105的分子结构式及生物应用上海数联生物科技有限公司是一家专注近红外二区荧光影像仪器和探针产品研发以及应用研究的高科技公司。
我们不仅拥有化学、材料学、光学、生物学、医学等跨学科并具备技术创新与应用科研能力的技术研发团队,还拥有机电光软各系统的完整仪器产品研发团队。
团队共有30余人组成,98%的成员拥有博士&硕士学历。
我们的荧光影像仪器产品有近红外二区宽场荧光成像系统;可见光区/近红外二区宽场双通道荧光成像系统、近红外二区显微成像系统,并开发了独特的近红外二区寿命荧光寿命成像系统,可应用于活体深组织定量监测。
近红外二区成像平台对传统成像的穿透深度、空间和时间分辨率都有很大的提升。
除了成像仪器,我们在近红外二区荧光探针的设计合成方面也独特的优势,我们的荧光探针产品包括有机荧光探针和无机荧光探针(稀土/量子点)以及探针表面功能化修饰。
探针可针对不同的研究体系,在细胞、生物组织、小动物活体模型用于实时、高信噪比成像,也可通过设计实现对待测物的传感响应功能。
我们还承接科研实验服务项目,包括肿瘤、心血管、炎症、消化系统、可植入设备、肺功能、骨相关疾病、泌尿科、妇科、皮肤疾病等相关模型的建立以及成像监测等。
小动物活体成像系统技术规格
2.6 LED超长使用寿命,5000小时保证90%以上输出。
2.7 ≥10位发射滤光片轮,双磁控溅射镀膜滤光片,适用光谱范围:至少包含400~900nm;透过波长带宽≤30nm,透过率≥90%。
3 麻醉&控温装置
3.1 专用的麻醉系统,用于实验动物的麻醉(吸入异氟烷),全不锈钢气化罐体,用于氧气和异氟烷混合。
小动物活体成像系统技术规格
序号
货物名称
技术要求
1
小动物活体成像系统
1 CCD相机
1.1 最新一代深度制冷科研0级CCD相机,制冷温度不高于-90℃。
1.2 HSR高灵敏度读取技术,具有信号扩增器。
1.3 相机本身原始分辩率≥2160 x 2160。
1.4 相机本身具有Binning技术,最高可达12x12,提高成像速度及灵敏度。
4.1 穿透深度大于15mm。
4.2 空间分辨率<3微米。
4.3 收集发射波长:至少包含900-1700nm。
4.4 激光系统:808nm和980nm半导体激光器。
4.5 至少5种模式图片保存,自动扣除荧光背景,实时动力学曲线分析。
4.6 自动添加伪彩和叠加分析图像,ROI区域定量分析,实时拍摄视频。
2 暗箱
2.1 全自动控制暗箱,相机可Z轴升降,载物台可X,Y轴移动,实现三维调节。
2.2 带有不少于2个近红外投影及5个相机,可进行构建三维动物模型。
2.3 马达控制光学镜头,自动对焦,自动曝光。
2.4 ≥8通道脉冲LED光源,涵盖深蓝至近红外波段,每个波长至少含有两个独立的激发光源,保证激发强度。
1.5 感光范围至少包含400~900nm。
清华大学科技成果——荧光与核素双模载体小动物成像系统
清华大学科技成果——荧光与核素双模载体小动物成像系统成果简介荧光与核素在体小动物成像系统是在国家863计划的支持下研制的世界首台小动物在体(活体)分子成像系统。
该系统具有同时实现荧光断层成像与正电子发射断层成像(PET)的双模式信息融合分子影像检测功能,可以以3D方式显示活动物体内任何位置的特定细胞和分子事件。
在该系统中,发展了旋转扫描式动物在体全景成像检测技术和断层扫描三维重建技术,有效解决了伽玛光子信息采集与荧光图像获取相互干扰的难题,同时提高了荧光的检测深度;通过研发的光子漫射理论逆向算法,提高在体检测的空间分辨率和空间定位精度,结合PET深层透视的优点,可以3D方式显示活动物体内任何位置的特定细胞和分子事件。
目前拥有12项专利。
该平台采用荧光和核素双模标记的检测方法和技术,研究者可以在一次实验活动中同时获取荧光、PET及双模融合的多种数据,并进行分析,从而可以更好更为全面地理解疾病产生的机理,研究药物的作用机制,也可以分析疾病耐药的发生过程,以及药效的持续时间等。
研究人员能够使用该系统实时监测活体动物内部器官、组织与细胞、基因蛋白分子等不同层面的动态变化信息,开展在体水平的生命科学与医学科研和应用研究工作。
例如,研究肿瘤和癌细胞在体生长、分化、凋亡、转移、扩善,药物在细胞、组织、器官层面的输送、扩散、代谢与定点释放,药物作用下体内肿瘤或癌细胞的生长、凋亡变化,以及与各种疾病相关的分子、细胞、组织的动态变化情况。
(1)肿瘤小鼠荧光图像(2)PET断层图像系统特点荧光与PET同时双模成像;动物在体360゜全景无遮挡扫描成像;支持常规荧光或PET成像,也可以采集双模数据;荧光活体成像超越常规的浅表成像,支持FMT及小动物深度组织的成像。
应用领域药物研发和筛选;病理机理与病毒研究;新一代分子影像药物研发;药物代谢过程,基因治疗效果及药效评价。
合作方式合作开发。
近红外二区小动物活体荧光成像系统的研制
近红外二区小动物活体荧光成像系统的研制
邬丹丹;潘力;周哲;付威威;朱海龙;董月芳
【期刊名称】《物理学报》
【年(卷),期】2024(73)7
【摘要】近年来,小动物活体荧光成像系统被广泛应用于生物医学成像研究.但是,现有的荧光成像系统存在穿透深度有限、图像信噪比低等缺点.因此,利用近红外二区(near-infrared-Ⅱ,NIR-Ⅱ,900—1880 nm)荧光成像技术在生物组织中具有的低吸收、低散射和穿透深度深等优点,研制出一套NIR-Ⅱ小动物活体荧光成像系统,提出了一种荧光图像增强校正方法,并设计生物组织模拟实验和活体动物实验测试该系统的性能和成像效果.实验结果表明,该系统具有穿透深度深、信噪比高、灵敏度高等优点.结合商用的吲哚菁绿试剂和聚集诱导发光染料,该系统可实时监测小鼠体内的血管分布情况,并对深层组织器官进行持续监测,实现活体小鼠清醒状态下的动态监测研究,有助于推动生物医学成像领域的肿瘤研究和药物开发研究等进入一个新阶段.
【总页数】10页(P344-353)
【作者】邬丹丹;潘力;周哲;付威威;朱海龙;董月芳
【作者单位】中国科学院苏州生物医学工程技术研究所;苏州国科视清医疗科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
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仪器名称:小动物近红外二区荧光活体影像系统
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型号:Series II 900/1700
简介:
针对传统活体荧光成像技术面临的低组织穿透深度(<3毫米)和低空间分辨率(~毫米)、高自发荧光背景等瓶颈,苏州影睿光学科技有限公司的研究团队历经多年潜心研究,于2012年推出了第一款基于近红外二区荧光(NIR-II,900-1700nm)的小动物活体影像商业化系统(Series II
900/1700),实现了高组织穿透深度(>1.5cm)、高时间分辨率(50ms)和高空间分辨率(25µm)的活体荧光成像。
Series II 900/1700可针对不同的研究体系,在小动物活体水平进行实时、无创、动态、定性和定量的影像研究,包括肿瘤早期检测、肿瘤发展、转移和治疗过程、药物筛选、靶向药物和靶向治疗、干细胞活体示踪及其再生医学研究等。
影睿光学拥有世界领先的量子点制备和应用专利技术、活体荧光影像设备,以及强大的数据处理和分析功能,为用户提供完整的科研产品及解决方案。
目前,影睿光学Series II 900/1700系统已成功销往美国埃默里大学,并与美国哈弗大学医学院、美国康奈尔大学、美国埃默里大学、北京大学、复旦大学附属华山医院、南京大学附属鼓楼医院、中国科学院北京动物研究所、中国科学院上海药物研究所等数十家国内外优秀研究机构建立了良好的商业伙伴及合作关系。
技术优势:
荧光活体成像解决方案:近红外二区荧光成像
活体组织对近红外二区荧光(1000-1700nm)具有更低的吸收和散射效应,以及可以忽略的自发荧光背景,因此,在活体荧光成像中,与传统荧光(400-900nm)相比,近红外二区荧光具有更高的穿透深度、更高的时间和空间分辨率,以及更高的信噪比。
近红外二区荧光探针解决方案:Ag2S 量子点
国际领先的近红外二区荧光量子点技术,量子效率大于15%;具有良好的生物相容性(Ag2S 量子点对主要器官肝脏、脾脏和肾脏等没有毒副作用)。
主要性能:
高组织穿透深度(> 1.5 cm)
在小动物模型研究中可以实现体内组织和器官的完全无损“可视化,无需解剖动物“高空间分辨率(25 µm)
在脑神经胶质瘤研究中,无需打开小鼠颅骨,可无损辨别的最小毛细血管直径为24.3 µm。
高时间分辨率(50 ms)
无活体背景荧光干扰,高量子产率的Ag2S量子点近红外二区荧光可保障荧光信号高速采集,实现原位、
实时的活体荧光成像。
应用领域:
细胞特异性标记
通过对Ag2S量子点表面进行特异性配体分子修饰,可以实现对不同细胞的特异性标记和识别,为细胞生物学研究提供一种有效的标记工具。
(ACS Nano 2012)
高灵敏度和高信噪比活体肿瘤检测,完全无背景荧光干扰。
实现活体内肿瘤早期检测和筛查对肿瘤的有效干预和治疗具有非常重要的意义。
在肿瘤模型研究中,将5x105肿瘤细胞种植到小鼠体内进行成瘤生长,24小时后通过尾静脉注射Ag2S量子点
(1mg/kg剂量)可以实现对肿瘤细胞团高灵敏度、高信噪比活体检测(上图);而通常到肿瘤生长到第五天左右方肉眼可见。
高清晰、高动态新生血管和淋巴系统成像,剖析肿瘤发展和转移过程
解析肿瘤发展和转移过程对肿瘤治疗非常重要。
利用近红外二区荧光可以动态观测肿瘤发展和新生血管形成过程,为肿瘤有效治疗提供影像依据。
(Biomaterials 2014)
淋巴系统是肿瘤转移的另一个重要途径。
近红外二区荧光高组织穿透深度和高信噪比的成像特性,有利于实现对淋巴管和淋巴结的高清晰动态成像。
相比较于近红外一区荧光影像(ICG),近红外二区影像(Ag2S)具有更高的空间分辨率和穿透深度。
(Biomaterials 2014)
近红外二区荧光高组织穿透深度、高信噪比的活体影像效果可以清晰地辨别肿瘤边界,指导临床复杂肿瘤和病灶的精准手术切除
以脑神经胶质瘤为例,由于其高度浸润性,在临床实践中难以对肿瘤边界进行精确界定,造成手术切除不完全,引起肿瘤复发率高和患者存活期短等问题。
利用近红外二区荧光高组织穿透深度和高信噪比的影像特点,可以帮助临床外科医生在手术过程中对胶质瘤的边界进行精确定位,从而指导精准手术。
(Small 2015)
高组织穿透深度、高时间和高空间分辨率活体影像,结合主组分分析(PCA)算法,精确确定药物活体作用靶点,定量分析药物代谢动力学行为
通过蛋白质药物与Ag2S量子点进行标记,可以原位、实时反馈蛋白质药物与体内靶点的相互作用,对蛋白质药物在体内的药物代谢动力学进行定量分析;同时影像学数据为蛋白质药物的改造提供依据。
上图第一栏为没有改造的蛋白质药物尾静脉注射入体内后的动态分布状况,12小时后主要集中在肝脏和骨组织;上图第二和第三栏分别为不同分子量PEG分子改造后的蛋白质药物保持很高的血液循环稳定性,大大提高了蛋白质药物的靶向运输效率;上图第四栏为主组分分析结果。
(ACS Nano 2015)
高组织穿透深度、高时间和高空间分辨率的近红外二区荧光活体成像可以动态示踪移植干细胞在体内的迁移和分化,为干细胞再生医学提供无损“可视化”技术。
移植干细胞如何参与损伤组织和器官再生的一个重要前提是了解干细胞在体内的迁移和分布。
以皮肤损伤修复为例,尾静脉注射标记Ag2S量子点的骨髓间充质干细胞,在趋化因子定向干预下,近红外荧光实时报告移植骨髓间充质干细胞在损伤”位高效富集和均匀分散(图a-d),造成皮肤损伤”位的快速和完全愈合(图e和f)。
病理切片分析结果表明高浓度骨髓间充质干细胞在损伤”位的分布引起血管生长因子的高表达,显著促进损伤”位毛细血管形成(图g),促进损伤修复。
(Biomaterials 2015)。