活体光学投影断层成像系统与应用

光学投影断层成像（Opticalprojectiontomography，OPT）技术可以对1—10mm尺度的低散射生物样本进行激发成像，具有微米级的空间分辨率、无辐射、成本低等特点，为小尺寸生物样本的高分辨率三维成像提供了一种新的手段．OPT最早通过对离体生物组织如小鼠胚胎、小鼠器官等成像，进行药物疗效评估、基因表达等研究，但是离体成像不能动态、完整地反映生物组织的变化，因此活体成像技术逐渐成为OPT领域的研究热点．本文详细介绍了我们自主研发的活体OPT系统，该成像系统以准直激光器为光源单元，高精密移动和旋转电控平台为样本定位单元，低温电子倍增fElectronmultiplying，EM）CCD探测器为采集单元，实现了针对果蝇蛹等小模式动物的活体三维成像．该系统的空间分辨率优于10肛m，成像视野1～10mm，扫描时间小于2min，重建时间小于5S．最后，本文通过果蝇蛹的三维活体成像实验展示该系统的操作流程、成像结果和初步的生物应用．

光学投影断层成像在离体样本中的应用研究

目的利用光学投影断层成像系统对小鼠离体心脏和肝脏进行三维成像,进而通过考察三维成像效果研究光学投影断层成像的应用价值。方法对小鼠进行心脏灌注,分别取出心脏、肝脏组织,并对组织进行琼脂包埋、脱水和透明化处理,得到心脏和肝脏样本。利用光学投影断层成像系统采集心脏和肝脏的透射数据,并通过滤波反投影的方法得到心脏和肝脏的三维图像。分析得到的三维图像,研究光学投影断层成像的应用价值。结果通过上述实验方法得到心脏和肝脏样本,利用光学投影断层成像系统得到具有较高清晰度和空间分辨率的样本三维结构图像。结论利用光学投影断层成像技术可获得具有高清晰度的生物组织器官的三维结构图像,在组织分辨率水平上获得小动物器官的数据信息,为尺度在1~10 mm的生物样本提供了有力的研究手段,必将大大推动生物科学基础研究的发展。

光学投影断层成像技术及其研究进展

光学投影断层成像技术是一种新颖的针对毫米至厘米量级的介观尺寸的三维荧光成像技术,具有经济、快速、分辨率高和成像范围广等优异性能,是当今生物医学光子学领域的研究热点之一。综述了光学投影断层成像的技术原理、发展研究现状以及其广泛的应用领域,阐述了不同光学投影断层成像技术的特点。目前光学投影断层成像技术的发展主要集中在系统自身(包括焦平面扫描、角度复用、角度滤波等方法)的改进、后期图像重组算法的改进以及该技术结合多维度荧光成像技术三个方面。通过技术细节的改进和发展,光学投影断层成像在生物医学、组织形态学和组织病理学、活体成像和荧光标记追踪等研究领域获得广泛应用。