荧光共振能量转移(FRET)影像系统
Olympus（北京）销售服务有限公司上海分公司
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荧光共振能量转移(FRET)影像系统
一、研究目的
随着生命科学研究的不断深入, 光学显微镜使我们理解了细胞结构和有关功能。 但是分子 生物学研究已经显示了分子事件，例如信号传导和基因翻译，需要蛋白质的装配成特殊的大 分子复合体等。对各种生命现象发生的机制,特别是对细胞内蛋白质间相互作用的研究变得尤 为重要。 传统的生物物理或生物化学方法例如亲和色谱法或免疫沉淀反应法和近来的酵母双杂 交、磷酸化抗体、免疫荧光、放射性标记等方法等，都需要破碎细胞或对细胞造成损伤，无 法做到在活细胞生理条件下实时地对细胞内蛋白质-蛋白质间相互作用进行动态研究。 而基于强度的影像技术FRET方法，使得研究活细胞内的这些相互作用变得容易了，荧光 共振能量转移( FRET)是用于对生物大分子之间相互作用定性、定量检测的一种有效方法。根 据所基于的荧光显微镜配置不同而有不同的应用侧重，可在多细胞，单细胞，细胞膜，细胞 器等不同层次对生物大分子间的相互作用距离，动力学特性等进行研究。
二、FRET的原理和实现方法
FRET的原理和发生的基本条件：
1. 2. 3. 4. 发色团之间的距离在10A到100A 。 供体D的荧光光谱和受体A的吸收光谱足够多的重叠。 供体D的量子产率和受体A的吸收系数足够大。 D和A的跃迁偶极矩有最佳的相对取向，或者两者之一有一定的快速旋转的自由度。
FRET的实现方法：
1) 稳态方法（基于供体、受体的三通道计算校准） 供体荧光的减弱－主要的方法 受体荧光的增强 激发光谱和吸收光谱的比较 2) 3) 光漂白方法 （Pb-FRET） 时间分辨方法（TR-FRET） 供体荧光的衰减 受体荧光的增长
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FRET 特点：
1) 动态实验，采集速度快 / 高速Shutter、高速CCD 2) 3) 4) 维持活细胞活性－CO2培养箱、恒温培养箱、恒温板 尽量减少光毒性，减少光照时间 保证长时间观察
奥林巴斯 FRET 系统组成：
1、显微镜 2、光源、高速荧光激发光切换控制和电动光闸 3、电动 XY 载物台 4、环境控制 5、高灵敏度冷 CCD 6、多种部件同时工作的控制软件 7、图像分屏器——DualView
三、Olympus FRET系统详细技术参数
一）显微镜：
Optics 光学性能
? 光学系统（Optical System）: 奥林巴斯 2005 年最新推出的 UIS2 无限 远光学系统（UIS2 Infinity optical system） （UIS2 光学系统具有的高光 透过率和全光谱范围的色差校正，及高信噪比的特点，非常适合荧光 方面的研究，可以说是目前最先进的光学系统之一） 光路设计: V型光路把反射时的光线损失减少到最小程度，保证最大光 通过量
System Flexibility系统适应性
? ? ? 光口: 双层多光口设计（奥林巴斯首创）保证了输入/输出灵活性，提 供 6 条射入/射出光路，最多可同时接 4 路采集原像的图像获取系统。 左侧出光口留有充足的成像空间，左侧光路出口 102mm 成像空间，可 同时安装两个数码 CCD，同时对不同波长取像。 预留右光路出口，将来可升级光漂白 FRET，引入激光。
高刚性的镜体设计
? ? ? ? 微机辅助设计的新调焦装置提高结构刚性和稳定性 全外置的透射光供电器显著提供热刚性 低重心镜体设计保证稳定性 各种操作采用防震设计
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OLYMPUS IX81－目前精度最高、电动化程度最高的显微镜系统
? ? ? ? ? ? ? ? ? 物镜转换器: 电动六孔物镜转换器 调焦: 电动 Z 轴， 步进可达 0.01μm （同档次产品最高精度） ， 物镜离开 / 回复按键和记忆回位按键 变倍装置: 1.6×中间变倍 透射光照明装置: 100W 卤素灯，照明支柱倾斜装置（30 度倾角可倾斜），视场可变光阑可调 双目观察筒: 视场数 22，带屈光度调焦功能 长工作距离电动万能聚光镜: 电动转盘，孔径光阑可调 滤色片:日光平衡滤色片/绿色反差滤光片/中性灰度滤色片 目镜: 高眼点目镜，10× 电动及控制系统: 可电动控制显微镜的主要功能， 包括: 电 动聚焦、光源系统的电动控制、物镜的电动转换、聚光镜 的电动控制和光路的电动转换。电动功能可通过遥控面板 控制或者显微镜镜体上的按键控制；也可通过操作软件由 电脑控制。 （与外设配合可达到：荧光光强电动化、荧光光闸电动
化、显微镜 XYZ 轴电动化、同一界面完成显微镜操作、CCD 控制、 图像分析）
UIS2 系列物镜
? ? ? ? 最佳信噪比（S/N）及荧光性能 荧光成像用高数值孔径物镜 在很宽的波谱范围内具有高透过率 进行近红外区色差校正
观察方法
相差（PH）观察方法：适合 5-10um 无色透明贴壁细胞
荧光滤色镜盒：
备有可装入 6 个滤色镜立体镜套的（电动）转盘式滤色镜盒，内装光闸
UIS2 系列荧光激发块
新型硬镀膜技术（UIS2 专利）
:
荧光激发块的采用新型硬镀膜技术，采用窄带激发和窄带荧光带宽，激发带宽（BP）及
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荧光带宽（BA）比传统谱线缩短了6nm，使信噪比进一步提高；延长了激发块的使用寿 命，提高了在潮湿环境中的性能
荧光光源
? 汞灯（Mercury Lamp）\氙灯（Xenon Lamp）
FRET 系用一般采用氙灯，氙灯比汞灯光谱稳定性高，FRET 定量分析氙灯是必要设备。
高速电动光闸
（1）在 TimeLaps 拍照间隔时关闭荧光：防止光漂白和光损害，保持细胞活性和发育能力 （2）DIC与FL转换时自动切断荧光/BF光源，以及在不同波长荧光切换时关闭照射
电动XY－多点成像电动载物台/XY轴:
实现更多点拍摄的重要附件
高精度的电动载物台，满足大视野拼图功能
二）OLYMPUS
1) 2) 3)
FRET图象采集分光系统（Dual-view系统）
在一个CCD上同时采集两个分离的不同波长的图象 对于CFP/YFP 极弱荧光有高分辨率 紧凑的设计，充分利用空间
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4) 5)
CCD 能够牢固装在正置和倒置的显微镜上,留有充足的工作空间 轻松实现全幅图象和分离图象间的转换
三）软件：Image Pro Plus
1) 图像采集功能：支持多种专业CCD，支持各种拍摄模式（单张、序列等） ，方便的用户化 管理，支持Twain接口。 2) 显微镜、插件控制功能：电动显微镜控制（包括物镜、荧光滤色块、聚光镜等） ；多时间、 多重荧光、Z系列及多位置图像的自动采集和处理； 3) 图象分析功能：荧光共位性分析；空间和灰度校对；数据分析：将测量结果以统计值、 单个测量值、三维浓度图和线形等方式输出，并可以将测量结果输出到EXCEL中处理。
4) FRET实验和效率分析
图（6）可以帮助用户轻松完成Ratio FRET和受体漂白FRET研究，并可以对其结果进行测量和计算。
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5) 图象处理功能：图象增强、处理；扩展视野景深，从部分聚焦的系列图象合成全聚焦的单 幅图象；自动、手动图像位置校对，多维图像管理；彩色通道管理：多通道荧光的色彩叠加， 适合于多重荧光标记观察、FISH荧光观察等；自动化报告生成器；本地放大功能
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通过软件自动拼接的神经元细胞
6) 自动拼图功能：
配合高精度的电动载物台可以实现快速多种自动拼接， 同时软件对拼接图象实现自动位置 校准，实现真正高速无缝拼接。
7) 图象测量功能：自动对目标图像进行分割，计数、统计、归类、测量等操作，并可自动
编号， 显示每个测量目标的各项参数， 自动测量物体面积、 周长、 长度、 圆度(Roundness) 、 长短径、 形状因子、 平均灰度、 积分光密度、 绝对 光密度、 核浆比、 异质性(Heterogeneity) 等超过60个不同参数，同时包括多个目标物的统计参数测量；测量参数的显示可有多种形 式，如数据列 表、直方图、位点图、频谱图等
四）高敏感度CCD（提供了两种CCD供选择）
选择①：高敏感度EMCCD：Rolera-MGi，高敏感度制冷电子扩增型黑白CCD。
a)
CCD芯片：帧转移背照CCD芯片，b)
型号e2v L3Vision CCD97，c)
QE ≥ 90% ， d)
正方形Pixel, 512 x 512，e) 像素尺寸16μm x 16μm，f) 三级半导体制冷； g) 获取速度：≥300fps（6x6 binning and ROI） ；30fps（full resolution,14 bits）
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h) j) k) l)
电子增益：EM Gain 1-1000倍i) 暗电流：0.5 e-/pix/s 动态范围：14-bit 读出噪声：<1 e- rms in EM mode 输出：IEEE 1394接口
选择②：CCD为美国Media cybernetics公司的Evolution QEI。
a) CCD 型号：2/3” Sony ICX-285AL progressive scan interline CCD 单色 b) 分辨率：1360 x 1036, 像素尺寸 6.45m x 6.45m c) 像素井深：18,000 e- ; 22,000e- at 2x2 binning
d) 读出噪音：8 electrons @20Mhz e) 量子效率(%)：400nm 45%; 500nm 70%; 600nm 68% f) 暗电流：0.15 electrons/pixel/sec (制冷至低于环境温度 25 度) g) 获取速度：10 fps full resolution in 8-bit, 5 fps in 12-bit, 使用 Binning 和 ROI 功能可获取更高帧频 h) 动态范围：12-bit
五）二氧化碳恒温培养装置
该装置为显微镜专用装置（共聚焦显微镜适用） ，需要5% CO2和95% 空气的混合气体， 但同时有辅助气体 （如： 氮气等） 引入装置， 加热部分包括： Heater、 Top Bath Heater 和Object Heater三部分。同时还包括温度控制器和其它附件。 1) 温度控制：环境温度—50度 2) 温度控制误差：t>T>t-1 (t:设定温度,T:实际温度,在t=37度条件下)
3) 加热板温度:步进:0.1度,误差+0.3度 4) 工作条件:温度范围(15—30度);湿度范围(35%--85%)
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品名型号数量供货单价备注 奥林巴斯生物成像系统显微镜CX31 1套30000元见配置清单奥林巴斯生物显微镜CX23 1套25000元见配置清单备注：以上为人民币含税报价单，含运费和包装培训费，壹年保修期。 生物显微镜CX31技术规格： 用途：可观察普通染色的切片观察。 1．工作条件 1.1 适于在气温为摄氏-40℃～＋50℃的环境条件下运输和贮存，在电源220V （ 10%）/50Hz、气温摄氏-5℃～40℃和相对湿度85%的环境条件下运行。 1.2 配置符合中国有关标准要求的插头，或提供适当的转换插座。 2．主要技术指标 2.1 生物显微镜 *2.1.1 光学系统：无限远光学矫正系统，齐焦距离必须为国际标准45mm。 2.1.2 放大倍率：40-1000倍 *2.1.3 载物台：钢丝传动，无齿条结构，尺寸为188mm × 134mm，活动范围为 X轴向76mm × Y轴向50mm，双片标本夹 2.1.4 调焦机构：载物台垂直运动由滚柱（齿条—小齿轮）机构导向，采用粗 微同轴旋钮，粗调行程每一圈为36.8mm，总行程量为25mm，微调行程为每圈 0.2mm，具备粗调限位挡块和张力调整环 2.1.5 聚光镜：带有孔径光阑的阿贝聚光镜，N.A. 1.25，带有蓝色滤色片 *2.1.6 照明系统：内置6V30W卤素灯，内置透射光柯勒照明 *2.1.7 三目观察筒：视场数≥20，瞳距调节范围为48-75mm，铰链式 2.1.8 目镜：10X，带眼罩，视场数≥20带目镜测微尺 *2.1.9 物镜：平场消色差物镜4X（N.A.≥0.1）、10X（N.A.≥0.25）、40X（N.A.≥0.65）、 100X（N.A.≥1.25）
编号： 凝胶成像系统可行性论证报告 设备名称凝胶成像系统 申购单位（公章）申请人 填表日期 论证日期
一、申购仪器设备概况 设备名称 中文凝胶成像系统 英文Gel imaging system 型号规格GelDoc TM XR+ 国别美国厂商Bio Rad 申购数量壹台价格?万人民币安装地点 经费来源 主要功能功能涵盖以下几个方面： -溴化乙锭等荧光物质标记的核酸琼脂糖凝胶检测； -银染或考马斯亮蓝染色聚丙烯酰胺凝胶检测； -其他常见紫外激发荧光染料标记的生物大分子检测； -曝光显影后的X光胶片等成像材料的检测。 -确定生物分子的分子量；可以应用于生物分子的定量分析中。 技术指标可成像样品：不透光样品如照片、纸张、杂交膜等；荧光样品如EB染色的DNA 凝胶、SYBR Safe荧光染色DNA凝胶、Radiant Red荧光染色的RNA凝胶等；各种染色的蛋白质凝胶如考染、银染、SYPRO Ruby或Oriole荧光染色等 1. *CCD分辨率：1360 ×1024（1.4M） 2. 动态范围>3个数量级，12 bit灰度级（非插值） 3. *CCD控制：马达自动控制 4. 镜头缩放：8.5-51mm镜头 5. 暗箱：密封暗箱可用于化学发光检测，并可通过更换CCD和镜头升级至化学 发光成像仪 6. 滤光片：标配2个，3个可选 7. 备有校正镜头曲面度的专用滤光片 8. 平场校正板，美国专利号5,951,838（可选） 9. 三块自动对焦校正板，确保成像过程无需再次调节
10. 灵敏度：0.1ngEB染色的DNA 11. 信噪比：>=56dB 12. 曝光时间：最短0.001s，每0.001s步进 13. 样品大小：28x36cm 14. *成像区域大小：25x26cm 15. 光源：透射白光，反射白光，透射紫外，透射蓝光（可选） 16. 紫外光源：302nm，可选254nm/365nm 17. 紫外光源：制备型紫外模式保护要回收的核酸样品 18. 紫外自动光闭保护 19. UV防护板：方便直接用紫外平台进行样品肉眼观察 20. 切胶尺：切割凝胶 21. 荧光尺：系统检测并用于测量长度 22. 具体应用范围： -核酸凝胶：Ethidium bromide、SYBR? Green、SYBR? Safe、SYBR? Gold、GelGreen?、GelRed?、Fast Blast?； -蛋白凝胶：Coomassie Blue、Copper stain、Zinc stain、Flamingo、Oriole、Silver stain、Coomassie Fluor Orange、SYPRO Ruby、Krypton； -印迹膜：Colorimetric、Qdots 525、Qdots 565、Qdots 625、CY2、Alexa 488、DyLight 488、Fluorescein。 23. 软件功能 -全自动ImageLab专业成像及分析软件对系统进行自动控制，包括采集、优化、定量、分析图像及报告输出。 -软件可编程，所编程序可重复调用或再编辑 -软件可自由安装于多台电脑，同时分析 -软件可控制曝光时间以看到微弱信号 -显示过饱和像素保证精确定量 -所有成像过程均保持自动对焦 -添加各种格式的文字注释 -自动条带检测，自动分子量测算，自动条带浓度测算
转化医学着眼于将生物医学基础研究和解决临床问题结合起来，将基础研究的成果转化为疾病预防、诊断、治疗及预后评估的新手段，已经逐步成为了医学界关注的热点之一。细胞水平的研究，是转化医学研究的重要方向，而一些创新性技术手段在细胞研究领域的应用，正加速转化医学研究在细胞水平的进展。活细胞成像和超高分辨率成像技术，作为细胞水平研究的重要手段，也为转化医学的发展注入了新的活力。通过活细胞成像技术，对细胞内的蛋白的表达、细胞器的运动等动态过程进行长期动态观察，可为疾病诊断、新药开发提供更多的线索。以下就对几个典型的活细胞成像应用于转化医学中的实例进行介绍： 自噬在黑色素瘤治疗中的研究 细胞内的基本上所有的细胞器都通过自噬途径得到降解。一些重要的疾病如阿兹海默综合征、动脉粥样硬化都伴随着自噬途径的缺陷，因此一些自噬途径的重要调控因子已经成为最近医学研究和药物开发的热点。 化合物polyinosine-polycytidylic acid可以诱导黑色素瘤细
胞内的自噬途径激活。在加入polyinosine-polycytidylic acid后，细胞内很短时间内就可以看到自噬体标记蛋白LC3在细胞内出现，并伴随着细胞的凋亡。（Targeted activation of innate immunity for therapeutic induction of autophagy and apoptosis in melanoma cells. Cancer Cell, 16, 103-114.） 特异性结核杆菌抗生素的研发 结合杆菌是造成肺结核的主要病原菌，开发低毒高特异性的抗生素是目前结核病防治的重要方向。 在对结核杆菌的繁殖进行连续观察检测的同时，在灌流培养基中中加入不同的化合物，从而监测不同化合物对结核杆菌的抑制作用，最终可以得到对结核杆菌有显著抑制作用的化合物并可进入下游的临床试验。（Simple model for testing drugs against nonreplicating Mycobacterium tuberculosis. Antimicrob Agents Chemother, 54, 4150-4158.）
光学显微镜的原理及构造显微镜是人类认识物质微观世界的重要工具，是现代科学研究工作不可缺少的仪器之一。显微镜自1666年问世以来已有300多年的历史了，其间随着科学技术不断发展，显微镜的品种不断增加，结构和性能逐步得到完善和提高。 根据不同的使用用途，光学显微镜可分为普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜、倒置显微镜、体视显微镜、偏光显微镜等10多种。目前，世界上许多国家都可以生产光学显微镜，牌名、种类繁杂，其中德国、日本等国制造的显微镜品质、数量占优势，但价格昂贵。 对于现代的光学显微镜，包括各种简单的常规检验用显微镜、万能研究以及万能照相显微镜等，首先要认识其构造及各部件的功能，同时要掌握正确的调试、使用和保养方法，才能在实际应用中面对各种要求时以不同的显微镜检方法，充分发挥显微镜应有的功能，提高常规检验工作效率. 光学显微镜的原理和构造 随着科学技术的发展，显微镜检方法由最传统的明视野、暗视野发展出了相差法、偏光方法；荧光方法也由透射光激发进展为落射光激发，使荧光效率大为提高；微分干涉相衬方法基于偏光方法，而巧妙地利用了微分干涉棱镜，使之能应用于医学与生物学的样品，又能应用于金相样品的分析与检验。 下面以德国ZEISS公司生产的Axioplan万能研究用显微镜，简单介绍万能显微镜的基本组成部件。 1. 显微镜主机体（stand） 显微镜的主机体设计成金字塔形，而底座的截面呈T字形，使显微镜的整体相当稳固。显微镜的光学部件和机构调节部件、光源的灯室、显微照相装置、电源变压稳压器等，都可安装在主机体上或主机体内。 2. 显微镜的底座（base） 底座和主机体通常组成一个稳固的整体。底座内通常装有透射光照明光路系统（聚光、集光和反光）部件，光源的滤光片组，粗/微调焦机构，光源的视场光阑也安装在底座上。 3. 透射光光源（tranilluminator） 透射光光源由灯室（lamp housing）、灯座（lamp socket）、卤素灯（halogen lamp）、集光与聚光系统（lamp collector and lamp condenser）及其调整装置组成。 4. 透射光光源与反射光光源的转换开关（toggle switch） 这是新一代AXIO系列显微镜特有的装置，透射光和反射光可通用。当具有透/反两用的配置时，利用这一转换开关能方便而又迅速的使透射光 和反射光互相转换。在纯透射光的配置中，这一开关就改为电源开关。
Principles of Medical Imaging (医学成像原理) 生物医学工程研究所邓振生Zhensheng Deng from Institute of Biomedical Engineering
Principles of Medical Imaging (医学成像原理)
?Personal Data： ?Email Address: dzs@https://www.doczj.com/doc/4310215096.html,，or ?bmedzs@https://www.doczj.com/doc/4310215096.html, ?Tel. No. : 8836362 (Work) ?Office Location: #226, Di Xue Lou ?Text Book: Physical Principles of Medical Imaging, Second Edition, By Perry Sprawls & Ye-cho Huang ?Reference-book： Medical Imaging Physics, Fourth Edition, By William R. Hendee, & E. Russell Ritenour
Chapter 1. Preface (前言)
1.1 对医学成像过程理解的意义 任何医学成像模式的有效利用和图像的解释都要求对图像形成过程的物理原理的理解。这是因为显化特定解剖结构或病理状态的能力取决于由使用者选定的特定模式的固有特征和成像因素组。能见度和成像因素之间的关系相当复杂，并通常涉及到图像质量的各方面的折衷和平衡。
Some Words Important In This Paragraph ?1. anatomical structures, ?2. pathologic conditions, ? 3. medical imaging modality, ?4. compromise, ?5. trade off, ?6. visibility, ?7. visualize.
新型细胞成像技术 ——成像质谱仪 美国研究人员开发出了一种对组织切片上的分子进行观察和成像的新方法，被称为成像质谱仪的细胞成像技术。利用该技术可以获得显示组织中不同蛋白质位置的数字图像，并提高癌症诊断和治疗效果。 美国田纳西州范德比尔特大学的研究人员在新一期《自然医学》杂志上描述了他们如何应用质谱成像术来获得正常脑组织切片和病变脑组织切片的“分子图像”他们认为这种新技术给科学家们提供了识别细胞和组织中的蛋白质的新方法，从而使得研究在疾病发生发展过程中蛋白质的作用变得更加容易。报告说，这一技术能够确定产生高水平“胸腺素贝塔-4”的组织的精确位置，而“胸腺素贝塔-4”被认为是促使肿瘤细胞生长的蛋白质。通过确定组织中产生高水平该种蛋白质的位置，医生可以提高癌切除手术的效果。研究人员说，这种技术还能帮助他们更好地理解致癌蛋白在某些特定组织中的功能和位置，并有助于开发出阻止该种蛋白的药物。 质谱成像术所使用的仪器是一台通过测定荷质比来分析分子的标准的质谱仪。范德比尔特大学质谱中心的主任richard caprioli和他的同事们改变了质谱仪的电子学特性并重新编写了软件，从而使一台标准的质谱仪可以用来对组织切片成像。被用来研究的组织首先经过冰冻切片来获得极薄的组织片，接着用介质封闭组织切片并将切片置入质谱仪中。在质谱仪中，激光束对切片进行连续的扫描，样品在激光束的激发下释放出的分子被质谱仪所鉴定从而获得样品上每个点的信息，然后将各个点的信息转化为照片上的像素点，这样就可以完成对样品的“分子成像”。 利用上面描述的质谱成像技术，caprioli的研究组成功地获得了正常鼠脑组织和生长在鼠身上的人脑瘤组织的分子图像，并鉴定了定位于肿瘤内部及其侵入性表面上的特异性蛋白质。cparioli说： “我们认为肿瘤细胞表面这些特异性的分子是与肿瘤的无限生长特性密切相关的，而且这些表面的分子标志可以应用于诊断和药物的导向”。
医学成像系统的危害与相关防护 医学影像技术 0808 李振涛学号：200802150832 指导老师：陈龙北京市积水潭医院放射科 【摘要】：随着医学影像事业的发展，各种新技术的引进，使防护的内涵与外延不仅限于过去的常规Ｘ线机，围绕医学成像系统的危害与相关防护，应提到议事日程上来。 【关键词】：成像系统；危害；防护 1、常规Ｘ线 常规Ｘ线透视采用影像增强器取代普通荧光屏，可提高影像质量，照射量降低系数为０.２；如辅以非检查部位的屏蔽，则降低系数为０.１８；加之实施远距离或隔室操作，则更有利于Ｘ线工作人员的防护。稀土增感屏取代钨酸钙屏，影像质量无明显差别，但可使患者受照剂量降低近１／２【１】。胸部摄影使用稀土屏，并辅以限束装置，其剂量降低系数为０.３４，若再将胸部摄影取代胸部透视，降低系数为０.０８，加之使用高千伏技术，则更利于防护。在Ｘ线摄影中，照射野普遍偏大，据有关资料表明：我国照射野面积与胶片面积比值平均为４.３２，而美国、日本等国平均仅为１.２，一方面可能与部分Ｘ线机无可调式限束装置有关，另一方面在一定程度上也反映出部分Ｘ线工作人员防护意识较差。这就要求技师们加强职业道德修养，增进防护意识，配备可调式限束装置。Ｘ线检查时，有的病人在投照室内候诊，重复受照率高；非适应证检查控制不严格，不符合Ｘ线应用正当化原则。 ２、体层 在体层摄影时【２】眼晶体和甲状腺吸收剂量达１２ｍＧｙ以上，主要原因为用此方法检查时，照射野较大，且曝光时间较长。经铅玻璃眼镜和铅胶颈围防护后，上述两个器官吸收剂量减少为０.５ｍＧｙ，仅为屏蔽前的４％。在【３、４】数字成像体层摄影可最大限度降低１／１０～１／２的照射量。 ３、口腔全景 眼睛的晶体，甲状腺和下颌骨的骨髓都是Ｘ线敏感组织，而在全景Ｘ线拍片中这些组织都受到照射，眼晶体的吸收剂量为０.１１８ｍＧｙ。儿童的头部
Celigo细胞成像分析仪的特点和应用 Celigo细胞成像分析仪的特点和应用 上海典奥生物科技有限公司（tekon biotech (Shanghai) Itd） Celigo细胞成像分析仪可分析生长在微孔板和T-flask中的贴壁和非贴壁（悬浮）细胞，具有超越传统方法的更好的优势。Celigo具有特别一致的，高质量，全孔的明亮视野（brightfield）成像功能，结合强大的分割软件可在5分钟内获得整个微孔板的所有孔中的所有细胞的高质量数据。Celigo具有非破坏性和非侵入性明亮视野分析功能，并有多色荧光功能作补充，使系统适合任何实验室中的基于细胞的广泛的实验。 图1 Celigo细胞成像分析仪 Celigo细胞成像分析仪具有下列特征和优势： 1）可接受T-flask（T-25和T-75）和多数微孔板（1536孔板到6孔板）； 2）可在整个孔的范围内进行准确的明亮视野细胞成像和识别； 3）具有三通道荧光（除了明亮视野功能）：红色荧光、绿色荧光和蓝色荧光；
4）极快速的扫描（扫描整块微孔板大约耗时5-15min）； 5）有直观并易于使用的，功能强大的，软件分割和分类界面； 6）可选择的API软件，可进行机械臂装载整合。 Celigo细胞成像分析仪的杰出的性能主要取决于它的独特的光学通路，此光学通路应用了一个大型的F-theta透镜和检流计镜片来进行大面积快速扫描。与传统的基于显微镜的仪器不同，此系统可扫描整个孔，而无需移动微孔板，并保持一致的亮度对孔边缘的细胞进行准确的细胞识别。 Celigo可检测的细胞分析参数： 1）总细胞数目（Total Cell Number）；2）分类细胞数目（Gated Cell Number）；3）分类细胞百分比（Percentage of Gated Cells）；4）细胞密度（Cell Density）；5）细胞面积（Cell Area）；6）细胞平均强度（Cell Mean Intensity）；7）细胞整体强度（Cell Integrated Intensity）；8）细胞长宽比（Cell Aspect Ratio）；9）细胞形状因子（Cell Form Factor）；10）细胞光滑度（Cell Smoothness）；11）克隆直径（Colony Diameter）；12）克隆周长（Colony Perimeter）。 Celigo细胞成像分析仪的应用 （一）明亮视野无标记实验 1）细胞计数和细胞生长跟踪（Cell Counting & Growth Tracking） 用于进行细胞系特征描述，克隆确认，和基于形态学的筛选。 2）克隆计数：球体分析（Colony Counting: Sphere Analysis） 用于进行EB特征描述和肿瘤球体分析。 3）饱和度（Confluency） 用于细胞系特征描述和侵染性实验。 （二）荧光标记实验 1）细胞计数和细胞生长跟踪（Cell Counting & Growth Tracking） 用于进行细胞系特征描述，克隆确认，和基于形态学的筛选。 2）细胞分泌实验（Cell Secretion Assay） 用于细胞分泌分析。 3）细胞活力（Cell Viability）
一、超微型显微成像系统产品介绍如下所示： 1.功能和用途 1.1功能 1.1.1系统组件包括显微镜镜体、固定板、GRIN透镜、CMOS、图像采集卡及采集软件等。 1.1.2在单细胞分辨水平，记录一群神经元的钙信号。 1.1.3适用于自由活动动物的在体实验。 1.1.4通过植入GRIN透镜，可以实现深脑成像。 1.1.5系统体积小、重量轻，不影响小鼠自由运动和行为实验。 2.1用途： 2.1.1用于行为动物在体钙成像的超微型显微成像系统。 2.1.2检测新型可遗传编码的乙酰胆碱和多巴胺等探针的荧光变化，即可实时监测乙酰胆碱、多巴胺等浓度的动态变化情况。 二、产品彩图：
Miniature Fluorescent Microscope 1.1 function 1.1.1 System Components include Miniscope body、Base Plate、GRIN Lens、CMOS、DAQ card and software； 1.1.2 Record the calcium signal of a group of neurons at the single cell resolution level; 1.1.3 experiments for freely moving animals; 1.1.4 Deep brain imaging can be achieved by implanting a GRIN lens; 1.1.5 The system is small in size and light in weight, and does not affect the free movement and behavioral experiments of mice. 2.1 Uses: 2.1.1 Ultra-microscopic microscopic imaging system for in vivo calcium imaging of behavioral animals. 2.1.2 To detect the changes in the fluorescence of new genetically-encoded probes such as acetylcholine and dopamine, the dynamic changes of concentrations of acetylcholine and dopamine can be monitored in real time.
GE超高分辨活细胞成像系统 利用活细胞成像工作站进行细胞和基因的功能研究，是生物医学研究的最新趋势。固定细胞观察仅能提供固定瞬间细胞的静态信息，无法反映细胞在正常生理生化条件下的状态。活细胞观察，对处于正常生理状况下的细胞进行全程扫描和记录，获得其连续、全面、动态过程由于其显示的正常细胞动态的活动过程，很容易发现和确定细胞间相互作用和信号传导的过程，以及在活细胞水平上的生物分子间的相互作用，不仅可以解决长期以来悬而未解的问题，更为未来的研究提出新的问题，指出新的方向。 一、活细胞成像系统原理 目前主流的活细胞成像系统从原理上可以分为两大类： 基于宽场反卷积技术 基于共聚焦技术 两种技术作为目前最流行的活细胞成像技术，均可以实现在维持细胞存活的情况下，快速获取单一焦平面的信号，在具体性能上则各有擅长。 宽场反卷积技术 对光线进行反卷积运算是光学成像领域的成熟技术，最早由美国国家航空航天局开发并成为观察微弱天体信号的标准技术。去卷积和共聚焦技术是光学显微镜领域获得单一焦平面光线的两大主流技术(J.M.Murray, live cell imaging, 2010)。通过将非焦平面的光线还原至焦平面上，大大提高了样品信号的强度以及图像的信噪比。由于去卷积技术设计到大量的后期运算，因此在高性能计算机发明以前，一直受制于运算能力，没有得到大规模的推广。随着近年来计算机性能的大幅提升和价格的下降，去卷积技术逐渐成为光学显微镜的主流技术。一个点光源经过显微镜的光路，由于镜片对光线的衍射和散射，最终呈现在观察者面前的是一个模糊的点，所以点光源变成模糊的点的过程即为卷积。反卷积就是把模糊的点还原成点光源的过程。 以API 公司的DeltaVision系统为例，其反卷积过程经历以下几步： 1)首先通过无数的计算和实验，得到点光源经过显微镜物镜后变模糊的规律，建立模型。 2)选择完美的物镜，保证样品信号经过物镜后变模糊的规律符合步骤一中得到的模型。 3)将通过显微镜光路的所有的光信号进行收集，因为点光源经过显微镜光路后会变成一个空 间中的倒圆锥形，所以在收集信号的时候需要很准确的记录信号的Z 轴信息。 4)对收集到的所有光信号按照步骤一中的模型进行还原，最终将模糊的点还原成清晰的点， 客观反映它在空间的位置和强度。 目前去卷积技术越来越广泛地应用于生物学图像的研究中。 共聚焦技术 共聚焦显微镜它采用点光源(point lightsource) 照射标本,在焦平面上形成了一个轮廓分明 的小的光点(light spot ) ,该点被照射后发出的荧光被物镜收集,并沿原照射光路回送到探测器。探测器前方有一个针孔(pinhole) ,几何尺寸可调。这样,来自焦平面的光,可以会聚在探 测针孔范围之内,而其它来自焦平面上方或下方的散射光,都被挡在探测针孔之外而不能成象。 光束扫描器又分为单光束、多光束或狭缝扫描器几种。其中单光束扫描获得的图像质量最好, 狭缝扫描器虽然产生图像的速率很高(可达实时水平) ,但其图像信噪比低于单光束扫描,这是 因为从狭缝长轴来的漫射光不能被有效遮挡。多光束扫描如碟片式共聚焦是由电动马达驱动
凝胶成像系统 操作规程： 1. 打开成像仪器电源，将样品放入工作台。 2. 双击桌面上图标，打开Quantity One 软件，或从开始-程序-The Discovery Series/Quantity One进入。 3. 从File下拉菜单中选择ChemiDox XRS，打开图像采集窗口。 4. Select Application 选择相关应用： a UV Transillumination 透射UV：针对DNA EB胶或其他荧光； b White Transillumination 透射白光：针对透光样品如蛋白凝胶，X-光片； c White Epillumination 侧面白光：针对不透光样品或蛋白凝胶； d Chemiluminescnec e 化学发光，不打开任何光源。 5. 单击Live/Focus按钮，激活实时调节功能，此功能有三个上下键按钮：IRIS（光圈），ZOOM （缩放），FOCUS（聚焦），可在软件上直接调节或在仪器面板上手工调节，调节步骤：a调节IRIS 至适合大小；b点ZOOM将胶适当放大；c调节FOCUS至图像最清晰。 6. 如是DNA EB胶或其他荧光，单击Auto Expose，系统将自动选择曝光时间成像，如不满意，单击Manual Expose，并输入曝光时间（秒），图像满意后保存。 如是蛋白凝胶，接第5步骤直接将清晰的图像保存即可；如是化学发光样品，将滤光片位置换到Chemi位（仪器上方右侧），将光圈开到最大，输入Manual Expose时间，可对化学发光的弱信号进行长时间累积如30min，或单击Live Acquire 进行多帧图像实时采集，在对话框内定义曝光时间长短，采集几帧图像，在采集的多帧图像中选取满意的保存。
显微镜成像系统技术参数 总体要求：配置三目显微镜、CCD、图文采集系统、电脑等。 一、显微镜技术参数 1、正置显微镜 2、用途：可观察普通染色的切片，适合染色切片观察等广泛生命科学领域的研究。 3、技术要求 3.1、光学系统：IC2S无限远色差反差双重校正光学系统，45mm国际标准物镜齐焦距离。 3.2、调焦：谐波齿轮精细同轴粗微调焦机构，内置免调节防下滑机构，不使用易损坏的外调节松紧调节环，调焦行程25mm，可设置调焦上限。 3.3、明场照明装置： 3.3.1、内置透射光科勒照明器，12V 50W卤素灯； 3.3.2、带杯罩式反射光收集器； 3.3.3、集成式双侧单手亮度调整转盘，可在调焦时方便同时调整光源亮度；3.3.4、集成式减光片转轮和0.25/0.06/0.015减光片； 3.3.5、带白平衡滤色片。 3.4、载物台：高抗磨损性圆角、无槽金属阳极化处理载物台，带控制手柄。3.5、观察镜筒： 3.5.1、超宽视野三目镜筒，视场数≥23mm，倾角30度。 *3.5.2、目镜筒360度自由旋转、上下自由翻转，实现40mm观察高度调节 3.5.3、瞳距48-75mm可调 3.6、目镜 3.6.1、10倍超宽视野目镜，高眼点设计，视场数≥23mm 3.6.2、两个目镜均具有屈光度校正功能 3.6.3、物镜：针对正置显微镜应用优化的高分辨率、高透过率物镜 平场消色差物镜5×，数值孔径：NA≥0.12； 平场消色差物镜10×，数值孔径：NA≥0.25; 平场消色差物镜20×，数值孔径：NA≥0.45; 平场消色差物镜40×，数值孔径：NA≥0.65； 平场消色差物镜100×，数值孔径：NA≥1.25 3.6.4、物镜转换器：6位物镜转盘，一体化设计，增强光路稳定；国际标准的M27物镜接口，具有齐焦功能。 *3.6.7、聚光镜：非摆动式高分辨率多功能聚光镜：NA≥0.9/1.25。在5x物镜观察下，无需摆动操作；带科勒照明调整后锁定装置。
为活细胞研究设计光学显微系统时，首要考虑的是检测器的敏感度（对信号乃至噪音的检测），图像获取的速度，以及在此基础上标本的可行性。对于固定细胞的成像，曝光时间及光强度相对来说都很高，这时可能会造成光漂白；然而对于活细胞成像，上述光的影响必须去除。几乎在所有情况下，活细胞显微镜都会在尽可能高的图像质量与尽可能好的细胞活性之间取得一个平衡。对于此类实验，时间及空间上的分辨率需要设定在能满足实验要求的水平上，而不是给予过度的光照或设定过多采样时间点。 基本上,一个理想的活细胞成像系统必需有足够的敏感度，来满足在弱荧光条件下仍能得到高图片质量；同时，系统也必需足够快，以记录整个动态过程。另外，这个系统还需要有足够高的分辨率以捕捉样品细节，并且能够准确的实时测量每个微小的光强变化。然而不幸的是，要改善上述的任意一条都需建立在牺牲其它性能的基础上。因此现在还不能够设计出一个可以满足所有要求的活细胞成像体系。研究人员现在只能在尽量减低不重要的信息的遗失的同时，尽可能的获得最优的重要参数。这样，显微镜的配置最终取决于成像的要求，对于样品在实验期间活性的要求，进行标记的难度水平，以及仪器的可用性等实际因素。 如图一（Figure 1）所示为一台倒置研究级显微镜，它配有四个相机接口，并可满足对培养的组织的研究。在四个接口上分别配有四个不同的相机，每一个都用来获取不同的图像。在大多数情况下，这种显微镜的分光设计是100％进入相机或以80：20的比例同时分配给相机和目镜。在弱光成像时，研究人员必需确保将最敏感的相机接在100％分光口上。在图一中，彩色CCD（Full color CCD）接在显微镜的底部（a），它从物镜接受的光信号不经过棱镜或反光镜的反射。这样的相机通常用来进行多色荧光或明场拍摄。显微镜右侧连接高效的电子倍增电荷偶联设备（Electron Multiplying Charge Coupled Device，EMCCD）（b），它通常用来检测极弱的荧光信号。接在显微镜左侧的相机（c）配有一个高量子效应的感应器，可以感应700－1000nm 波长范围内的光，所以这个相机可以用来进行微分干涉相称（differential interference contrast，DIC）观察方法下厚标本的红外线照明成像。最后，对于高分辨率的单色荧光成像，如全内反射荧光或其它荧光技术，图一中的显微镜在前部（d）
凝胶成像分析系统 产品特点 凝胶图像分析:智能自动识别泳道条带：采用先进的自动识别算法，可以帮您自动识别出泳道/条带并且编号，您还可以根据自己的要求添加或删除泳道或条带，移动泳道和调整泳道。 密度比较：对指定泳道进行光密度扫描，绘出扫描曲线，并计算出该泳道中各条带的密度积分和峰值，此外，还可以对每一条带的光密度测定范围进行微调，并可以对多个泳道进行对比查看。 分子量光密度和迁移率的计算：通过简单易用的向导工具。可以对选定的标准泳道中的条带进行分子量或光密度定标，然后根据定标结果自动计算出各条带的分子量和光密度。通过迁移率向导工具由用户指定的基线和前沿线可自动计算出每个条带的迁移率。 分析结果数据导出：通过无缝当然数据连接技术，可以将分子量、光密度分析结果报表和迁移率分析结果报表导出到文本文件或Excel格式文件。 撤消和重做功能：对所有的分析操作可以无限的撤消和重做，您不必再为一时操作错误而后悔。 注释功能：提供了矩形、空心矩形、椭圆、空心椭圆、直线、多样式箭头、文字框、插入图片等多种注释工具、对图像进行比例放缩 图象处理：图像的负像，图像的旋转，图像的对比度、亮度调整，自动图像优化系统管理：支持Windows98/2000/XP系统，能保存多种格式的图像，图像的打印 系统配置 数码型（推荐产品） 模拟型
技术参数 外型尺寸（L×W×H）：440×430×770mm； 反射紫外光源波长：254nm、365nm； 透射紫外光源波长：312nm； 紫外光透射面积：200×250mm。 环境条件： 环境温度：5℃～40℃； 相对湿度：≤80%RH； 大气压力：86kpa～106kpa。 电源条件： 电源电压：单相正弦交流220V±22V； 频率：50Hz±1Hz。 其它： 各波长的紫外光源的窗口辐照度不小于10μW/cm２； 白光照度≥100LX(勒克司)； 可以连续工作时间4小时。 数字摄像头能够通过与计算机连线实现摄影成像控制，分析软件可实现图像编辑处理，泳道自动识别，分子量计算、上样量分布计算等。
激光全息细胞成像及分析系统应用 细胞活力 激光全息细胞成像及分析系统可以实时监测细胞死亡过程，以及通过图像进行记录。全息技术再不需要荧光标记的情况下可以得到细胞形态学数据。Khmaladze A. et al(2012和Pavillion N. et al(2012使用DHM 研究细胞死亡过程，观察到死亡过程中细胞体积显著减小。Kuhn et al(2013使用DHM 研究活/死细胞特点时得到实验结果和和基于荧光标记方法结果相一致。他们使用PI 和Hoechst 标记细胞。染料法鉴定细胞死活是目前常见的鉴定方法，其中台盼蓝染色方法最常见。台盼蓝可穿透变性的细胞膜，与解体的DNA 结合，使其着色，而活细胞能阻止染料进入细胞内，故可以鉴别死细胞与活细胞。鼠成纤维细胞L929接种在μ-slide(Ibidi,Germany 上，肿瘤药物依托泊苷etoposide(100μM处理细胞，使用激光全息细胞分析系统(M3 分析细胞的死亡，并与台盼蓝染色法进行比较。图1中左图为台盼蓝染色结果，右图为全息结果，细胞越白，细胞越厚。死细胞是圆的，薄的。两种方法得到的结果是 一样的。
图1
图2细胞厚度VS 细胞体积，死亡细胞集中在绿色区域 细胞凋亡 细胞死亡起码有两种方式，即细胞坏死(necrosis）与细胞凋亡(apoptosis。细胞坏死是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程。表现为细胞胀大，胞膜破裂，细胞内容物外溢，核 变化较慢，DNA 降解不充分，引起局部严重的炎症反应。细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。在这两种过程中，细胞体积都会减少，形态学都会发生变化。 前列腺癌细胞DU145和小鼠成纤维细胞L929分别接种在IBIDI-micro slides (IBIDI）上，接种24h 后，50μM依托泊苷(etoposide 处理细胞，HoloMonitor M3分析细胞死亡过程。
全自动凝胶成像分析系统 全自动电脑程序控制，数字摄像头能够通过与计算机连线 实现摄影成像控制，分析软件可实现图像编辑处理，泳道 自动识别，分子量计算、上样量分布计算等。 保证摄录DNA/RNA凝胶、蛋白质凝胶、印迹杂交膜（包 括Western、Southern、Northern、Slot/点杂交膜)、放 射自显影胶片、酶标板、薄层层析板、化学荧光显影等图像 在低照度下的灵敏度、不掉失条带，终可得到凝胶条带的峰 值、分子量或碱基对数、面积、度、位置、体积或样品总量。 较大程度地控制EB污染，有效保障实验操作人员的健康。 有助于研究人员安全、正确、迅速地得到电泳照片和分析结 果，摆脱繁琐操作过程，提工作效率。 可用于DNA/RNA凝胶、蛋白质凝胶、印迹杂交膜(包括Western、Southern、Northern、Solt、点杂交膜)、放射自显影胶片、酶标板、薄层层析板等图像的成像及分析处理，能对条带、斑点及其他任何目标区域进行地总量分析、分子量分析，聚类分析，同源性分析等。 多功能控制面板，触摸按键，功能选择简单方便 可通过软件或机箱面板进行镜头的变焦、聚焦、光圈、透射紫外灯及反射灯的全自动控制；电动镜头：专业变焦镜头，可轻松调整光圈、缩放及聚焦等参数 顶置白光光源：的均匀性对低亮度的图像进行增强 防UV观察窗：无须开启暗箱门就可以观察样品的情况 切胶口：无须开启暗箱门就可以轻松切胶回收 密闭式暗箱：暗箱设计为凝胶成像提供了条件 定时保护功能：10分钟内没有输入任何命令，全部光源自动关闭，延长使用寿命 双侧反射：双波长紫外光源254、365nm 多种配件可选：紫外白光转换屏，紫外/蓝光转换屏，多波长透照台等 类别ZF-258 ZF-288 CCD芯片1280(H)×1024(V) 133万像素2592(H)×1944(V) 500万像素 动态范围 4.5OD.16bit灰阶，低于20Pg经EB染色的双链DN 像数尺寸 5.7μm×4.28μm 镜头通透电动镜头, 8～48mm 曝光时间0.294ms～2000ms 灵敏度低可检测0.01ngEB染色体DNA 检测信噪比≥56dB 激发光源300nm透射UV、254、365nm反射UV 透射台超亮紫外透射台，面积200×250mm ，白光：210×260mm 滤光片：标配590nm，兼容EB、Sybr、GoldView等大部分荧光染料 软件Keebio 1D 图像分析软件
杨拓拓 (苏州大学现代光学技术研究所，江苏苏州215000) 1基本原理 显微镜成像原理及视角放大率 显微镜由物镜和目镜组成。物体AB 在物镜前焦面稍前处，经物镜成放大、倒立的实像A'B'，它位于目镜前焦面或稍后处，经目镜成放大的虚像，该像位于无穷远或明视距离处。 图1-1显微镜系统光路图 牛顿放大率公式： f f x x ''= 'x 是像点到像方焦点的距离，x 是物点到物方焦点的距离。 根据牛顿放大率公式可得物镜的垂轴放大率为 '1'1'11--f f x ?== β 目镜的视觉放大率为： '22250 f =Γ 组合系统的放大率为 '2'121250f f ? -=Γ=Γβ 显微镜系统的像方焦距 ?-=/'2'1'f f f '250 f = Γ 显微镜系统成倒像轴向放大率 ' 1 f
'2'1'2'1/f f x x =β 若物点A 沿光轴移动很小的距离，则通过显微镜系统的像点'2A 将移动很大的距离，且移动 方向相同。 显微系统的角放大率 '2'1'2'1/x x f f =γ 即入射于物镜为大孔径光束，而由目镜射出为小孔径光束。 显微镜的孔径光阑 单组低倍显微物镜，镜框是孔径光阑。 复杂物镜一般以最后一组透镜的镜框作为孔径光阑。 对于测量显微镜，孔阑在物镜的象方焦面上，构成物方远心光路。 显微镜的视场光阑和视场 在显微物镜的象平面上设置了视场光阑来限制视场。由于显微物镜的视场很小，而且要求象面上有均匀的照度，故不设渐晕光阑。 显微镜是小视场大孔径成像，为获得大孔径并保证轴上点成像质量，显微镜线视场不超过物镜的1/20,线视场要求： 1 '120202β?=≤f y 显微镜的分辨率和有效放大率 光学仪器分辨率 瑞利判据：两个相邻的“点”光源所成的像是两个衍射斑，若两个等光强的非相干点像之间的间隔等于艾里圆的半径，即一个像斑的中心恰好落在另一个像斑的第一暗环处，则这两个点就是可分辨的点。当物面在无穷远时，以两点对光学系统的张角可表示两分辨点的距离，其值为：
医学影像系统PACS
一、医学影像系统PACS简介 PACS系统就是Picture Archivingand Communication Systems的缩写,意为影像归档与通信系统。它就是应用在医院影像科室的系统,主要的任务就就是把日常产生的各种医学影像(包括核磁,CT,超声,各种X光机,各种红外仪、显微仪等设备产生的图像)通过各种接口(模拟,DICOM,网络)以数字化的方式海量保存起来,当需要的时候在一定的授权下能够很快的调回使用,同时增加一些辅助诊断管理功能。它在各种影像设备间传输数据与组织存储数据具有重要作用。PACS也就是近年来随着数字成像技术、计算机技术与网络技术的进步而迅速发展起来的,旨在全面解决医学图像的获取、显示、存贮、传送与管理的综合系统。它主要分为影像采集系统、数据处理与管理系统(PACS控制器)、影像通讯网络、影像显示系统(显示工作站)、影像存档系统、影像打印与输出系统等6个单元。 二、PACS产生的背景与原因 伦琴发现X射线后的一百多年里,医学成像科学与技术对放射诊断学的主要贡献就是创造了多种成像方式,例如:CT、MRI、SPECT、PET、DSA、NM、US、CR 等,这些新的医学成像技术为临床提供了丰富的影像学资料,极大地方便了医生的诊断,但与此同时所产生的大量的影像资料对医院的管理提出了更高的要求。传统的胶片备份,人工管理的方法不仅要耗费大量的资金、场地与人力,而且存在着丢失资料、查找困难、存储时间短等问题。显然这种方法已经远远不能满足医院迅速增长的业务要求,迫切需要一种自动化的影像管理系统来代替它,这已成为每一家医院面临的急迫需要解决的问题。 伴随着高速计算设备、网络通讯及图像处理技术的飞速发展而产生的“医学影像存取与传输系统”(Picture Archiving and Communication System)为以上问题的彻底解决提供了一种先进的技术手段。据估算,在一家医院中放射成像(radiography,即将医学影像成像到传统的胶片上)的工作,其工作量通常占影像室工作量的60％至70％。PACS系统可以大大降低该工作量的比例,提高影像室的工作效率。PACS系统的使用不但为医院达到无胶片化环境提供了解决的
荧光共振能量转移(FRET)影像系统
Olympus（北京）销售服务有限公司上海分公司
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荧光共振能量转移(FRET)影像系统
一、研究目的
随着生命科学研究的不断深入, 光学显微镜使我们理解了细胞结构和有关功能。 但是分子 生物学研究已经显示了分子事件，例如信号传导和基因翻译，需要蛋白质的装配成特殊的大 分子复合体等。对各种生命现象发生的机制,特别是对细胞内蛋白质间相互作用的研究变得尤 为重要。 传统的生物物理或生物化学方法例如亲和色谱法或免疫沉淀反应法和近来的酵母双杂 交、磷酸化抗体、免疫荧光、放射性标记等方法等，都需要破碎细胞或对细胞造成损伤，无 法做到在活细胞生理条件下实时地对细胞内蛋白质-蛋白质间相互作用进行动态研究。 而基于强度的影像技术FRET方法，使得研究活细胞内的这些相互作用变得容易了，荧光 共振能量转移( FRET)是用于对生物大分子之间相互作用定性、定量检测的一种有效方法。根 据所基于的荧光显微镜配置不同而有不同的应用侧重，可在多细胞，单细胞，细胞膜，细胞 器等不同层次对生物大分子间的相互作用距离，动力学特性等进行研究。
二、FRET的原理和实现方法
FRET的原理和发生的基本条件：
1. 2. 3. 4. 发色团之间的距离在10A到100A 。 供体D的荧光光谱和受体A的吸收光谱足够多的重叠。 供体D的量子产率和受体A的吸收系数足够大。 D和A的跃迁偶极矩有最佳的相对取向，或者两者之一有一定的快速旋转的自由度。
FRET的实现方法：
1) 稳态方法（基于供体、受体的三通道计算校准） 供体荧光的减弱－主要的方法 受体荧光的增强 激发光谱和吸收光谱的比较 2) 3) 光漂白方法 （Pb-FRET） 时间分辨方法（TR-FRET） 供体荧光的衰减 受体荧光的增长
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