[發明專利]一種活體熒光信號的檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201611272914.9
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106691386A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 吳詩昊;何歡;雷小光;張琳恒;譚恒;李浩;胡新天
• 申請（專利權）人: 中國科學院昆明動物研究所
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司44100
• 代理人: 王璽建

技術領域

本發明屬于在生物可見光成像技術領域中的中樞神經系統活體熒光信號記錄，具體涉及一種活體熒光信號的檢測裝置及方法。

背景技術

隨著基因技術的興起，光基因、逆轉錄病毒示蹤、基因敲除和基因治療等一系列新興技術在神經科學的研究中扮演著重要的角色。所有這些技術的實現都要依靠向靶器官注射不同的載體病毒來實現，而這些病毒能否成功轉染目的細胞常成為決定實驗操作成敗的關鍵。通常我們用熒光信號來檢測病毒是否轉染了目的細胞，是否在實驗動物體內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)，尤其在神經研究領域，常要求研究人員在完成病毒轉染操作后繼續觀察同一實驗動物的行為學或其他測量指標，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染是否成功，只能繼續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基因實驗中，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的表達情況和轉入基因的表達情況，對于轉基因過程的質量把控，提高后期實驗的成功率都有極大的意義。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種可以在活體連續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。

本發明的技術方案：一種活體熒光信號的檢測裝置及方法，包括激發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。激發光通過其中一根光纖投射進入動物腦組織，激發產生的熒光；通過另一根光纖傳出，經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的方法首先將需要觀察的組織暴露，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。本裝置系統可根據病毒熒光表達的不同深度選擇光纖的插入深度，從而實現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，由此可以實現全腦范圍的熒光信號記錄。

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

附圖說明

圖1是本發明所述活體熒光信號的檢測裝置的原理示意圖；

圖2是利用本發明插入動物腦組織的光纖結構示意圖。

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。光源為一臺功率穩定的LED光源(激光發射器)，可穩定釋放主峰為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)并將激發光投射到組織內；另一根光纖的一端連接插入光纖，另一端連接濾光裝置，組織產生的綠色熒光通過該光纖傳出并經過濾光裝置濾除背景信號后，再經光纖進入光譜儀。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。