[发明专利]一种活体荧光信号的检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于在生物可见光成像技术领域中的中枢神经系统活体荧光信号记录，具体涉及一种活体荧光信号的检测装置及方法。

背景技术

随着基因技术的兴起，光基因、逆转录病毒示踪、基因敲除和基因治疗等一系列新兴技术在神经科学的研究中扮演着重要的角色。所有这些技术的实现都要依靠向靶器官注射不同的载体病毒来实现，而这些病毒能否成功转染目的细胞常成为决定实验操作成败的关键。通常我们用荧光信号来检测病毒是否转染了目的细胞，是否在实验动物体内正常工作以及感染组织的范围有多大。在以往的荧光信号检测中通常需要牺牲动物来验证获得组织标本，之后在经过一系列的固定、脱水和切片，最后将制作好的组织切片载玻片置于荧光显微镜下逐一观察。这样不仅费时费力而且成本昂贵(在进行猕猴等高等动物实验时)，尤其在神经研究领域，常要求研究人员在完成病毒转染操作后继续观察同一实验动物的行为学或其他测量指标，或者研究人员往往需要观察的是某一过程的连续变化情况。以往，研究人员一般通过对一批动物进行同样的处理，在需要观察的不同时期牺牲动物以获得标本。这样的方法不仅成本巨大，耗时耗力，又避免不了个体之间个体差异的因素。这样就不能提前处死动物检测病毒转染是否成功，只能继续完成所有实验后再行检测。这样将浪费大量的增加工作量，降低实验效率。

在实际的科研过程当中，特别是在灵长类动物实验当中，宝贵的灵长类动物资源决定这是一项很难完成的工作。在以病毒为载体的转基因实验中，如何在活体中观察荧光信号，进而观察病毒在实验动物体内的表达情况和转入基因的表达情况，对于转基因过程的质量把控，提高后期实验的成功率都有极大的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可以在活体连续观察荧光信号的装置和方法，特别是一种活体荧光信号的检测装置及方法。

本发明的技术方案：一种活体荧光信号的检测装置及方法，包括激发光光源及检测装置两部分。其中，插入动物脑组织的光纤由两根相同光纤并紧在一起，保证末端平齐。插入组织的两根光纤中的一根光纤用来传输激发光，其另一端连接激光器；另一根光纤用来传输荧光信号，其另一端连接滤光装置后再连接检测装置。激发光通过其中一根光纤投射进入动物脑组织，激发产生的荧光；通过另一根光纤传出，经过滤光装置滤除背景光信号后进入检测装置，便可检测到荧光信号。

本发明具有以下显著特点：

1.观察荧光信号无需牺牲实验动物。该装置的光源部分和荧光信号记录部分是两个分开的、并且分别可调的独立装置。利用该装置的便携性和灵活性，研究人员只需采用适当的方法首先将需要观察的组织暴露，就可以在任何场所进行荧光信号的记录，而无需牺牲动物制作组织切片。

2.检测深度不受限。本装置系统可根据病毒荧光表达的不同深度选择光纤的插入深度，从而实现对动物脑组织除皮层以外其它不同深度荧光进行记录。另外通过选择不同直径的光纤，可以控制光源照射的范围，由此可以实现全脑范围的荧光信号记录。

3.造价低于大部分现有的荧光信号记录装置。该装置主要包含一个激发光光源、滤光片、光纤，和一台光谱仪。

附图说明

图1是本发明所述活体荧光信号的检测装置的原理示意图；

图2是利用本发明插入动物脑组织的光纤结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例所述活体荧光信号的检测装置，包括光源和检测装置两部分。光源为一台功率稳定的LED光源(激光发射器)，可稳定释放主峰为470的蓝光。通过增加一台光强检测仪，可检测激发光强度。插入动物脑组织的光纤(插入光纤)由两根相同光纤并紧在一起，保证末端平齐。其中一根光纤的一端连接LED光源，另一端连接插入光纤(如图2)并将激发光投射到组织内；另一根光纤的一端连接插入光纤，另一端连接滤光装置，组织产生的绿色荧光通过该光纤传出并经过滤光装置滤除背景信号后，再经光纤进入光谱仪。在电脑端安装与光谱仪配套的软件，即可通过软件的采样检测到荧光信号。