激光扫描共聚焦显微镜原理及应用课件

小动物活体成像技术原小动物活体成像技术原理及应用理及应用小动物活体成像技术原理及应用为什么需要小动物活体成像？为什么需要小动物活体成像？microPETmicroCTmicroSPECTmicroMRIOptical bioluminescenceOptical fluorescence光学成像 Optical imagingmicroPETmicroCTmicroSPECTmicro1.高通量2.无辐射问题3.操作简易4.功能性成像5.多模式成像 (生物发光 及 荧光)光学成像的优势1.高通量2.无辐射问题3.操作简易4.功能性成像5.多激光扫描共聚焦显微镜原理及应用课件激光扫描共聚焦显微镜原理及应用课件CCDOpticsBioluminescent Source光学成像原理光学成像原理-活体成像活体成像体内光源发出的光，经过散射吸收後到达表面形成光斑。透过灵敏的光学元件及CCD，可将光学信号转成电子信号，再转换成图像输出。CCDOpticsBioluminescent SourceFluorescent dyesLabel Cells Label Bacteria+ATP and O2 Live cells Quantum dots and NanoparticlesFluorescent Proteins+excitation light sourceLabel ProteinsLuciferase Transfetin Direct cell/protein labeling Imaging Basics Reporter Molecules Direct cell/protein labeling Transfection Genetic Marker+D-luciferin substrateFluorescent dyesLabel CellsLab-90-50-30超高灵敏度超高灵敏度CCD最低的温度最少的噪最低的温度最少的噪音音CCD的工作温度为绝对-900C（环境温度低达-1200C左右）。CCD噪音主要包括暗电流和读出噪音，而CCD工作发热是暗电流和读数噪音的主要来源，工作温度越低，暗电流越小，读数噪音越小，信噪比越高。-90-50-30超高灵敏度CCD最低的温度最少的噪量子效率量子效率(Quantum Efficiency)发射出的光子数量与发射出的光子数量与检测器检测器光子数光子数的的比值，用以表诉比值，用以表诉CCD在不同波长下的响应值在不同波长下的响应值 在同一波长下在同一波长下QE值越高值越高CCD品质越好品质越好 CCD对于不同波长的光的对于不同波长的光的响响 应时间的敏感度不同应时间的敏感度不同 背照式背照式CCD比前照式比前照式CCD有更好的量子效率有更好的量子效率超高灵敏度超高灵敏度CCD最高的量子效率最高的量子效率在光信号到达CCD芯片之间的光路上去掉多硅层和二氧化硅层，可大大提高CCD的量子效率，量子效率越高，代表CCD获取光信号的能力越强，因此检测灵敏度越高。量子效率(Quantum Efficiency)发射出Cooled(absolute-90C)camera with large CCD chip area for high sensitivity light detectionLow f-number andlarge diameter lensPrecision filtersGives high sensitivity and uniform light collection 超高灵敏度超高灵敏度CCD-最高的最高的体内体内检测灵灵敏度敏度Most sensitive system availableResolves multiple bioluminescent reportersDetects down to even a single cell in vivoIn vivo imaging of s.c.implanted T cells transduced with optimized firefly luciferase(left)and a single 4T1 breast cancer cell(right)Single cell(flux:460-528 photons/sec)Rabinovich et al,PNAS,2008 Kim et al,PLOs,2010 Cooled(absolute-90C)camera 多光谱分离技术多光谱分离技术 多光谱分离技术 透射成像技术透射成像技术 透射成像技术 定量标准定量标准 定量标准方面：对于生物发光信号定量，IVIS技术检测的数据是动物体表绝对发光量，即单位时间、单位面积、单位弧度从动物体表发出的绝对光子数（photons/sec/cm2/sr），应用这种定量标准，可保证研究人员对不同时间点或应用不同拍摄参数进行成像的结果具有可比性及可重复性；对于荧光信号定量，IVIS技术充分考虑到了激发光的波动及激发区域的不均匀性等特点，而采用Radiant Efficiency（photons/sec/cm2/sr/uw/cm2）为定量单位，同样保证了定量数据的准确度及重复性定量标准定量标准方面：对于生物发光信号定量，IVIS技术检测一小时内1500元，一小时后1000元/小时；院内5折，校内8折由于动物实验的准备时间长，因此只允许10天后45天内的预约，预约后请将测试协议书发送给李桢老师，李桢老师审核通过后，再安排后续测试。设备使用相关说明设备使用相关说明 一小时内1500元，一小时后1000元/小时；院内5折，校内