全器官自動(dòng)三維低溫成像.pdf

1、能量代謝的觀測(cè)對(duì)于很多生理和病理機(jī)制的揭示都有著重要的意義。低溫光學(xué)顯微成像系統(tǒng)將低溫環(huán)境和光學(xué)顯微成像系統(tǒng)相結(jié)合，通過機(jī)械銑削來(lái)打破光學(xué)成像深度的限制，提供了一種高精度獲取生物組織能量代謝狀態(tài)的手段。然而，現(xiàn)有低溫成像系統(tǒng)還存在著兩個(gè)技術(shù)問題：低溫環(huán)境雖然在防止樣品形變、固定樣品代謝狀態(tài)、提高樣品內(nèi)源性自發(fā)熒光亮度等方面具有明顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)但該環(huán)境也影響了系統(tǒng)的成像質(zhì)量和圖像的穩(wěn)定性；由于現(xiàn)有低溫成像系統(tǒng)未能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化尚無(wú)法高效地獲取組織

2、的三維結(jié)構(gòu)信息以及三維代謝信息。
　　本文首先圍繞第一個(gè)問題展開討論，低溫環(huán)境對(duì)成像質(zhì)量的影響體現(xiàn)在三個(gè)方面：第一，低溫會(huì)使樣品斷面產(chǎn)生冰晶；第二，低溫會(huì)使物鏡鏡頭產(chǎn)生水霧；第三，封閉的液氮循環(huán)環(huán)境會(huì)使樣品表面產(chǎn)生碎屑。低溫環(huán)境對(duì)圖像穩(wěn)定性的影響體現(xiàn)在：由于樣品槽內(nèi)液氮液面的蒸發(fā)所造成的液面高度波動(dòng)會(huì)轉(zhuǎn)換為樣品斷面溫度的波動(dòng)，溫度的波動(dòng)會(huì)進(jìn)一步影響熒光的亮度。為了提高成像質(zhì)量和圖像的穩(wěn)定性，我們分別為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了氣動(dòng)液氮噴壺裝置，

3、物鏡循環(huán)加熱裝置以及樣品槽自動(dòng)加液裝置。
　　本文緊接著圍繞著第二個(gè)問題展開討論，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化，提高系統(tǒng)的成像效率，我們分別為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了光學(xué)自動(dòng)成像方案以及氣動(dòng)液氮噴壺報(bào)警裝置，最后我們將上述設(shè)計(jì)的裝置通過程序?qū)崿F(xiàn)和低溫成像系統(tǒng)的其他模塊完成時(shí)序上的配合從而最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化。
　　本文的最后通過一套鼠腦的白光數(shù)據(jù)集和鼠腎的熒光數(shù)據(jù)集分別論證了改進(jìn)后的低溫成像系統(tǒng)獲取生物器官的三維結(jié)構(gòu)信息和三維代謝信息的水平