本發(fā)明屬于在生物可見光成像技術(shù)領(lǐng)域中的中樞神經(jīng)系統(tǒng)活體熒光信號記錄，具體涉及一種活體熒光信號的檢測裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著基因技術(shù)的興起，光基因、逆轉(zhuǎn)錄病毒示蹤、基因敲除和基因治療等一系列新興技術(shù)在神經(jīng)科學(xué)的研究中扮演著重要的角色。所有這些技術(shù)的實現(xiàn)都要依靠向靶器官注射不同的載體病毒來實現(xiàn)，而這些病毒能否成功轉(zhuǎn)染目的細胞常成為決定實驗操作成敗的關(guān)鍵。通常我們用熒光信號來檢測病毒是否轉(zhuǎn)染了目的細胞，是否在實驗動物體內(nèi)正常工作以及感染組織的范圍有多大。在以往的熒光信號檢測中通常需要犧牲動物來驗證獲得組織標本，之后在經(jīng)過一系列的固定、脫水和切片，最后將制作好的組織切片載玻片置于熒光顯微鏡下逐一觀察。這樣不僅費時費力而且成本昂貴(在進行獼猴等高等動物實驗時)，尤其在神經(jīng)研究領(lǐng)域，常要求研究人員在完成病毒轉(zhuǎn)染操作后繼續(xù)觀察同一實驗動物的行為學(xué)或其他測量指標，或者研究人員往往需要觀察的是某一過程的連續(xù)變化情況。以往，研究人員一般通過對一批動物進行同樣的處理，在需要觀察的不同時期犧牲動物以獲得標本。這樣的方法不僅成本巨大，耗時耗力，又避免不了個體之間個體差異的因素。這樣就不能提前處死動物檢測病毒轉(zhuǎn)染是否成功，只能繼續(xù)完成所有實驗后再行檢測。這樣將浪費大量的增加工作量，降低實驗效率。

在實際的科研過程當中，特別是在靈長類動物實驗當中，寶貴的靈長類動物資源決定這是一項很難完成的工作。在以病毒為載體的轉(zhuǎn)基因?qū)嶒炛?，如何在活體中觀察熒光信號，進而觀察病毒在實驗動物體內(nèi)的表達情況和轉(zhuǎn)入基因的表達情況，對于轉(zhuǎn)基因過程的質(zhì)量把控，提高后期實驗的成功率都有極大的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種可以在活體連續(xù)觀察熒光信號的裝置和方法，特別是一種活體熒光信號的檢測裝置及方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種活體熒光信號的檢測裝置及方法，包括激發(fā)光光源及檢測裝置兩部分。其中，插入動物腦組織的光纖由兩根相同光纖并緊在一起，保證末端平齊。插入組織的兩根光纖中的一根光纖用來傳輸激發(fā)光，其另一端連接激光器；另一根光纖用來傳輸熒光信號，其另一端連接濾光裝置后再連接檢測裝置。激發(fā)光通過其中一根光纖投射進入動物腦組織，激發(fā)產(chǎn)生的熒光；通過另一根光纖傳出，經(jīng)過濾光裝置濾除背景光信號后進入檢測裝置，便可檢測到熒光信號。

本發(fā)明具有以下顯著特點：

1.觀察熒光信號無需犧牲實驗動物。該裝置的光源部分和熒光信號記錄部分是兩個分開的、并且分別可調(diào)的獨立裝置。利用該裝置的便攜性和靈活性，研究人員只需采用適當?shù)姆椒ㄊ紫葘⑿枰^察的組織暴露，就可以在任何場所進行熒光信號的記錄，而無需犧牲動物制作組織切片。

2.檢測深度不受限。本裝置系統(tǒng)可根據(jù)病毒熒光表達的不同深度選擇光纖的插入深度，從而實現(xiàn)對動物腦組織除皮層以外其它不同深度熒光進行記錄。另外通過選擇不同直徑的光纖，可以控制光源照射的范圍，由此可以實現(xiàn)全腦范圍的熒光信號記錄。

3.造價低于大部分現(xiàn)有的熒光信號記錄裝置。該裝置主要包含一個激發(fā)光光源、濾光片、光纖，和一臺光譜儀。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述活體熒光信號的檢測裝置的原理示意圖；

圖2是利用本發(fā)明插入動物腦組織的光纖結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實施例所述活體熒光信號的檢測裝置，包括光源和檢測裝置兩部分。光源為一臺功率穩(wěn)定的LED光源(激光發(fā)射器)，可穩(wěn)定釋放主峰為470的藍光。通過增加一臺光強檢測儀，可檢測激發(fā)光強度。插入動物腦組織的光纖(插入光纖)由兩根相同光纖并緊在一起，保證末端平齊。其中一根光纖的一端連接LED光源，另一端連接插入光纖(如圖2)并將激發(fā)光投射到組織內(nèi)；另一根光纖的一端連接插入光纖，另一端連接濾光裝置，組織產(chǎn)生的綠色熒光通過該光纖傳出并經(jīng)過濾光裝置濾除背景信號后，再經(jīng)光纖進入光譜儀。在電腦端安裝與光譜儀配套的軟件，即可通過軟件的采樣檢測到熒光信號。

如圖2是插入光纖的結(jié)構(gòu)示意圖圖，插入光纖的末端由兩根芯徑200微米光纖13、14緊并在一起而形成，其末端平齊。兩根光纖中，其中一根用來投射激發(fā)光，另一根用來傳出激發(fā)后產(chǎn)生的熒光(接收光)。圖中標號15所示的是兩根光纖的有效激發(fā)和接收范圍，通過更改光纖芯徑可使該該圍擴大?？梢允褂缅F形膠管(圖中未顯示)將兩根光纖并在一起，膠管和光纖上涂有膠水起固定作用。在制作過程中，還可以使用金屬套管使光纖并在一起，并在光纖包層處起到固定作用。光纖插芯(接頭)用來連接連接圖1中的兩根光纖。光纖的插入部分為裸露末端，根據(jù)插入腦組織深度不同，可在制作光纖時，更改光纖長度而加長或縮短裸露末端。

具體實施過程中，將制作好的光纖插入鼠腦相關(guān)組織中。插入并固定好的光纖，可以用牙托水泥來固定光纖。光纖插芯(接頭)通過金屬套管與圖1中的兩根光纖接頭相連。該光纖為一次性插入，可在不同時間多次重復(fù)測量。在獼猴等動物上實施該方法時，與鼠腦類似，只是相應(yīng)調(diào)整插入光纖的裸露端長度，或更換不同直徑的光纖即可。

本發(fā)明通過LED光源(激光器)、光纖、濾光片的組合，提供了一種可以簡單在活體上檢測熒光信號的途徑，且對動物組織造成損傷小，可重復(fù)測量。對于轉(zhuǎn)基因過程的質(zhì)量把控，提高后期實驗的成功率都有極大的意義。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和修飾，這些改進和修飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。