The invention provides an automatic biological ultra weak photon signal imaging system, including imaging subsystem, experimental operation subsystem and control subsystem, scioptic and hood double light, imaging with single photon imaging lens to protect device with mechanical shutter, common composition, low attenuation optical system the high signal to noise, and the filter realized by the electric turntable band imaging; process controller control system with multi channel activity components, programming and real-time control with PC controller integration time history, multi channel local dosing member, multi-channel biological tissue perfusion components, intelligent optical components to the ultra weak light stimulation the imaging system. This system has high sensitivity and signal-to-noise ratio, operation and development of good, rich functions etc., can be widely used in life science research (especially Neuroscience), the field of medical clinical examination, agricultural production, food safety and environmental protection in the ultra weak photon signal detection.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种利用生物超弱光子辐射信号(又称生物光子信号),对生物(个体、组织、细胞和分子等)进行生物光子检测,实现生物光子信号成像,属于生物和生物医学技术成像领域。
技术介绍
几乎所有的生命体,包括微生物、植物、动物以及人类在生理或病理条件下都会辐射出极其微弱的光子流,这种现象被称为生物超弱发光(Ultra-weak photon emissions,UPEs),又被称为生物光子(Biophotons)。生物光子包括诱发光和自发光,诱发光是指生物组织的光致发光现象,即生物组织受到外部光激发后,长时间发出光子的现象;自发光是生命体在没有外界光刺激的情况下自发释放出超弱光子流的现象。要特别强调的是:这里所描述的生物超弱发光与通常所指的医学光子和分子荧光等是不同的概念并赋予不同的科学含义。研究发现不管是在细胞水平还是在有机体整体水平,生物光子与有机体的生理、病理状态都密切相关,能很敏感地反映出有机体的生理状态,甚至可能介导细胞间的通讯、参与脑功能实现。正因为生物光子活动可以很灵敏地反映有机体的生理状态,使其在神经科学中的信息传递与处理研究、医学上的临床诊断、农业生产中的选种与质量控制以及食品安全监控与环境污染检测等领域具有了一定的理论研究和应用价值。但生物光子强度极其微弱,检测其时空分布对探测技术提出了较高的要求。20世纪70-80年代,超弱光探测技术由原先一维计数的真空光电倍增管模式跨越到二维成像的光子成像模式。自此,不断涌现出各种具有较高探测灵敏度的新型光子成像器件,理论上甚至可以探测单光子信号,如像增强CXD (ICXD)、雪崩光电二极管( ...
【技术保护点】
一种自动化生物超弱光成像系统,其特征在于包括:成像子系统、实验操作子系统和自动控制子系统;其中,所述成像子系统包括一由暗箱(1)和遮光罩(2)组成的双重避光部件、一单镜片高透光镜头、一机械快门(13)、一电动滤光镜转盘(12)、一光子成像器件(11)及其控制器(14)、一低温冷却液循环泵(17)、一样品台和一定制支架,所述遮光罩(2)连接于镜头和样品台之间;所述实验操作子系统包括一多通道灌流系统(6)、一多通道局部加药系统(7)、一智能光刺激器(8)及其控制器(18);所述自动控制子系统包括一多通道时程控制器(9)和一计算机(10)。
【技术特征摘要】
1.一种自动化生物超弱光成像系统,其特征在于包括:成像子系统、实验操作子系统和自动控制子系统;其中, 所述成像子系统包括一由暗箱(1)和遮光罩(2)组成的双重避光部件、一单镜片高透光镜头、一机械快门(13)、一电动滤光镜转盘(12)、一光子成像器件(11)及其控制器(14)、一低温冷却液循环泵(17)、一样品台和一定制支架,所述遮光罩(2)连接于镜头和样品台之间; 所述实验操作子系统包括一多通道灌流系统(6)、一多通道局部加药系统(7)、一智能光刺激器(8)及其控制器(18); 所述自动控制子系统包括一多通道时程控制器(9 )和一计算机(10 )。2.如权利要求1所述的自动化生物超弱光成像系统,其特征在于:所述成像子系统用于超弱生物光子信号成像,其中, 所述暗箱(1)是由外层钢板内层铅板组成的立方体或长方体,用于隔绝外界光线和宇宙射线,使成像过程免受外界光的影响; 所述遮光罩(2)用于屏蔽暗箱(1)内的光致发光对成像的影响; 所述单镜片高透光镜头用于成像;所述机械快门(13)用于非成像时对光子成像器件进行隔光保护,其部件的开关受外部控制; 所述电动滤光镜转盘(12)用于对生物超弱光子信号的光谱进行检测,其部件的动作受外部控制; 所述光子成像器件(11)及其控制器(14)用于检测生物超弱光信号,其开关受外部控制; 所述低温冷却液循环泵(17)用于对光子成像器件进行辅助制冷; 所述样品台用于放置和定位待成像样品; 所述定制支架,用于各部件的安装及成像的调焦操作。3.如权利要求2所述的自动化生物超弱光成像系统,其特征在于:所述光子成像器件(11)为雪崩光电二极管APD阵列、电子倍增(XD、像增强(XD、电子轰击EBCXD、多阳极微通道阵列器件MAMA中的一种。4.如权利要求1所述的自动化生物超弱光成像系统,其特征在于:所述实验操作子系统用于特定的实验操作以实现特定的实验或应用目的,其中, 所述灌流系统(6),由通道切换器(3)、蠕动泵(4)、储液瓶(5)和硅胶软管组成,用于维持成像过程中生物组织的活性或稳定性,实现不同灌流液间的自动切换,受外部控制;...
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