微循環(huán)研究技術(shù)原理及整體解決方案

微循環(huán)系統(tǒng)是組織細(xì)胞和循環(huán)系統(tǒng)交換養(yǎng)料，氣體和代謝產(chǎn)物的場(chǎng)所。微循環(huán)系統(tǒng)的功能狀況直接和組織器官的功能密切相關(guān)。因此高分辨率微循環(huán)系統(tǒng)的成像對(duì)研究正常和病變的生理過程有重大意義。

羅輯科學(xué)有多種活體微循環(huán)光學(xué)成像手段供您選擇，用于微循環(huán)研究。

1、激光血流成像方案

激光血流成像儀器同時(shí)獲取血流速度、氧合血紅蛋白濃度、脫氧血紅蛋白濃度、氧代謝率、血流灌注值、血管形態(tài)、血管密度、血管角度等多種血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

2、血管微循環(huán)活體成像方案

基于OCT信號(hào)強(qiáng)度的血管成像

原理：血流為流體，與周圍相對(duì)靜態(tài)的組織相比，其反射的光線產(chǎn)生的隨機(jī)干涉光譜會(huì)隨時(shí)間發(fā)生更明顯的變化。通過多次掃描以獲得同一點(diǎn)多次OCT信號(hào)強(qiáng)度，對(duì)其進(jìn)行處理后得到的結(jié)果若隨時(shí)間變化明顯則認(rèn)為該處有血流。分頻幅去相干血流成像（split-spectrum amplitude-decorrelation angiography，SSADA）算法將波譜分為不同頻帶以提高信號(hào)信噪比（signal-to-noise ratio，SNR），并分別計(jì)算去相干值，進(jìn)而獲得血流圖像。

3、近紅外二區(qū)活體顯微影像系統(tǒng)

 

4、光透明微循環(huán)成像解決方案

光透明技術(shù)是一種讓生物組織具有光學(xué)透明性的新型技術(shù)。而正常的生物組織中成分復(fù)雜，如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和血紅素等物質(zhì)對(duì)光的傳播造成阻礙。光透明技術(shù)就是使用一種試劑或幾種試劑組成的混合液通過浸泡、電泳或灌注等處理方式,使大塊組織或完整器官達(dá)到視覺下透明或光學(xué)儀器下可見的效果。
光片顯微成像技術(shù)也被稱作選擇平面照明顯微成像技術(shù)(SPIM)，是一種新型的三維顯微成像技術(shù)。它采用正交光路設(shè)計(jì),用一層薄光片從側(cè)面激發(fā)樣品,并在垂直于光片的方向上利用顯微物鏡和數(shù)字相機(jī)拍攝樣品的二維熒光圖像,通過軸向掃描光片或移動(dòng)樣品逐面成像,利用數(shù)字相機(jī)同步拍攝樣品一系列不同軸向位置處的二維熒光圖像,然后利用圖形處理軟件進(jìn)行三維可視化重構(gòu)。光片顯微成像技術(shù)具有三維成像速度快、對(duì)比度高、低光毒性、低光漂白等諸多優(yōu)點(diǎn),尤其適宜于對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的完整器官甚至全身以及活體生物樣品進(jìn)行長時(shí)間三維成像。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

        提高了圖像和背景的反差(Signal-to-Background Ratio) 和軸向分辨率：光片照明技術(shù)保證了焦平面上下的樣品不會(huì)被激發(fā)，具備和共聚焦顯微鏡類似的光學(xué)切片功能；

        減少了光漂白和光毒性：與傳統(tǒng)的熒光照明技術(shù)相比，光毒性可以被降低20-100倍，這樣就能在更接近生理狀態(tài)的條件下，對(duì)活體生物樣品進(jìn)行長時(shí)間的三維成像；

        與激光共聚焦和雙光子顯微鏡使用低QE的PMT的點(diǎn)掃描成像相比，光片顯微鏡使用高QE的CCD或sCMOS相機(jī)進(jìn)行面成像，大大提高了成像速度和圖像的信噪比。共聚焦需要幾分鐘甚至幾小時(shí)才能拍完的樣品，用光片顯微鏡只需要幾秒到幾分鐘。因此，光片顯微鏡也特別適合用于大樣品成像。

應(yīng)用實(shí)例

微循環(huán)血管成像
腫瘤微循環(huán)血管成像