成像设备

Sciospec生物断层成像设备介绍一、引言近年来生物医学成像技术得到长足发展。其中，电阻抗断层成像(Electrical Impedance Tomography, EIT)是一种新颖的生物成像技术，基本原理是通过给生物组织施加安全电流（小于 5mA），在生物组织内形成电流场，测量物体表面的电压，分析电磁场在体内的响应，重构物体内部的电导率分布图像。EIT技术自诞生以来，便被视为临床医学中重要的辅助成像工具，尤其是在的生物的监测中，该技术目前已经发展到了与临床应用十分接近的阶段。EIT的无创、无辐射、便携、可进行功能性成像等优点使其广泛应用于医学、地质勘探等成像领域。近期，国内外很多大型研究机构已经将EIT技术应用于监测呼吸机诱发或伴随机械损伤的相关研究中。因此，利用 EIT技术在生物组织的相关研究中变得尤为重要。而且，在与X-CT、核磁共振成像、超声波成像的对比中，EIT成像成本低廉、操作简单以及对人体几乎没有损失，得到了众多研究者的青睐。成像技术成像特点清晰度成本简易性人体损伤性X-CT解剖成像清晰昂贵复杂损伤核磁共振成像解剖成像与功能性成像清晰昂贵复杂损伤超声波成像解剖成像与功能性成像清晰适中简便轻微EIT功能性成像模糊低廉便捷轻微表 1-1 对各种医学成像技术进行对比二、EIT 系统的组成EIT 系统主要由硬件平台以及软件成像算法构成，硬件平台主要负责数据测量，在正弦信号的激励下，从表面获取信号并解调出能反应生物组织电导率分布的数值，后期在软件重构成像算法中得到图像。图1-1 EIT的简要测量模型上海昊量光电设备有限公司代理的德国Sciospec公司的EIT设备，为国内外科研院所提供了多种类型的设备，包括单通道、多通道的EIS设备和不同电极的EIT设备。我们的EIT设备的特点如下：我们的EIT设备以16电极为主，可以实现32、64、128以及256电极的测试，且是独立通道。测试时间快，实时传输帧率高可达100fps，精度达到±100ppm。设备测试范围在100Hz 到1MHz，测试精度可以达到±100ppm (at 25°C)，电流范围可以控制在100nA到10mA，控制精度达到2.81μA。此EIT设备还有医疗级IsoIOport隔离同步模块，医疗级隔离IO接口，医疗级电源和医疗级等各种隔离保护的能力，来保障使用者安全使用。设备详细参数如下：激励和测试频率频率范围100Hz 到1MHz分辨率40µHz @ 10kHz2mHz @ 10kHz f500kHz220mHz @ f500kH绝dui精度±100ppm (at 25°C)温漂±10ppm长期稳定性±5ppm first year激励电流电流范围100nA到10mA分辨率2.81μA连续输出电流Max50mA规范电压±11V测量时间帧率0.1-100fps绝dui时间精度±100ppm帧到帧抖动±200ns频率扫描设置扫描类型线性，对数，列表扫描点1-128注入/激励模式扫描设置模式数量1-256注入切换延迟600μs（默认）表 1-2 三、EIT的使用方法展示图1 设备前后面板，测试通道16*2图2 实验过程，水缸以及插在水缸上的16个电极，可以支持32个通道图2为现场测试，在我们连接好设备，打开软件，做好校准后，就可以用Sciospec设备来测试生物的电阻抗，结果会以成像的形式展现给我们，从而更直观的将生物体内与电阻抗有关的特性（比如说病变）体现出来。以下展示利用EIT设备测试不同物体的表现。图3 实验数据界面展示图4 在水缸中测量橘子实时阻抗图像展示红色的部分勾勒出物体的大致形态，且红色部分会随着物体的变化而不断移动位置，这个变化的快慢取决于采集图像帧的速度。设备的通道数越多，成像的清晰度就会越高。图5 特别设计的EIT芯片，用于微流控测试 图6 利用EIT芯片测试物体实时图像四、总结电阻抗断层成像技术相对其它的成像技术，具有自身的优势。在未来的生物成像领域研究中定会发挥巨大的作用。Sciospec公司提供商用化的EIT设备，设备性能优越，是研究者提供实验的高效武器，同时设备类型多种多样，针对不同客户的需求提供OEM定制品。上海昊量光电作为Sciospec在中国的独jia代理，愿为科研工作者提供优质的服务。

日前，英国豪迈旗下美国蓝菲光学（labsphere.com.cn）为某医疗设备制造商定制了一整套医疗成像测试设备，得到用户的盛赞。这是继在医疗内窥镜、激光医疗之后蓝菲光学又一次在医疗成像设备领域的成功探索。 测试对象一：闪烁晶体当前，高端医学影像技术，计算机断层扫描(CT)、X摄片和计算机断层显像(PET)等已广泛应用于生物医疗产业，这些医疗设备的光学成像都有一个共同特点即都是利用闪烁晶体成像。${Figure 1}荧光成像示例闪烁晶体是指在高能射线（如X射线，γ射线）或者其他放射性粒子激发下会发出荧光脉冲（闪烁光）的物质。广泛用于天体物理、高能物理、石油测井、医学成像、安检设备和国防安全等领域。随着应用的更高要求，对闪烁晶体的综合性能要求越来越高，进一步设计、发现、开发和生长具有高密度、优良光学均匀性、高光产额、快衰减、高稳定性、低成本等综合性能优良的闪烁晶体是闪烁材料研究的重点，同时如何准确地测量闪烁晶体的性能也是研究的重点之一。通常，在评价闪烁晶体的性能时需要测试其透光率、激发发射谱、光输出、发光强度及发光不均匀性等。蓝菲光学作为拥有近40年的光谱分析测试经验，是业内为数不多的可以提供绝对光谱辐射通量溯源的企业，也是除美国NIST外少数拥有可以在1%不确定度范围内测试30-3000流明的4π/2π标准卤钨灯实验室的单位。蓝菲光学的光谱分析测试系统可以测试紫外-可见-近红外波段的光谱及辐射通量以及待测物的反射和透射率，公司拥有全球知名的漫反射材料具有较好的漫反射特性和朗伯特性，可以保证所有测试数据溯源到NIST。搭配蓝菲光学高端光谱仪CDS 3020/3030可以瞬时捕捉光谱数据，轻松实现快速、准确测量，帮助晶体研发人员准确、高效地判断闪烁晶体的光学性能。${Figure 2} illumia plus 光谱测试设备 测试对象二：成像传感器校准我们知道高能射线发出的光人们是看不见的，当它照射到闪烁晶体上会发出荧光（可见光波段），利用传感器去捕捉发出的荧光从而成像，这样医生就可以透视生物体的情况。因此传感器的成像质量对医生观测生物体情况来说也至关重要。蓝菲光学为成像设备的测试和校准提供了数以千计的均匀光源系统，所有均匀光源系统采用蓝菲光学的高漫反射涂层，可达近似100%的漫反射，出光口的均匀性均可达99%，提供可溯源至NIST的辐射度、亮度、照度及出口均匀度校准报告。针对闪烁晶体发出荧光特性，蓝菲光学定制了与闪烁晶体同波段的单色均匀光源用以校准传感器。${Figure 3} CMOS检测同国外相比，国内闪烁晶体方面的生长和性能研究结合得还不够紧密，高性能的闪烁晶体的研制方面还十分薄弱。蓝菲光学拥有近40年的光谱分析检测技术以及超过15年的临床诊断分析仪OEM制造经验，拥有专利技术的漫反射材料为医疗领域提供了多种OEM解决方案，可以为国内闪烁晶体以及医学成像技术的发展提供准确的性能检测。利用蓝菲光学的在光学检测和校准方面的先进技术可以帮助改善光源以及成像质量，促进国内闪烁晶体及光医学成像研究的进步。

政策 更新置换先进科研技术设备日前，国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》（以下简称《行动方案》）。《行动方案》提出到2027年，工业、农业、建筑、交通、教育、文旅、医疗等领域设备投资规模较2023年增长25%以上；明确实施设备更新行动中需提升教育文旅医疗设备水平，推动符合条件的高校、职业院校（含技工院校）更新置换先进教学及科研技术设备，提升教学科研水平。 据教育部高教司内部人士透露，未来有可能准备照国家要求储备一些政府投资项目且对相关设备提出要求，以高水平、大件仪器设备优先，务必优先国产设备。 解决方案 沃亿生物跨尺度三维成像沃亿生物fMOST相关设备是基于骆清铭院士MOST团队发明的荧光显微光学切片断层成像技术研发而成，该设备将超薄切片与显微成像相结合，使用时间延时积分(TDI)成像方法，实现对厘米级尺寸大样品组织的稳定高分辨率三维成像，是一种有别于传统成像技术的全脑光学成像设备，它打破传统显微成像技术在组织中的成像深度限制，全组织任意位置的轴向分辨率达1微米，能全自动化地高分辨率获取全脑神经结构、全器官/组织血管网络等三维数据集，极大提高相关研究的工作效率，能够应用于神经科学研究、心脑血管病研究、药物评价研究学科/领域，在大组织三维成像方面具有先进性。 该设备在脑疾病、脑网络发育、神经计算药物研究和病理研究等领域具有重要用途，不仅能获取小鼠全脑范围内的神经元、毛细血管、树突、轴突定性和定量信息，还适用于小鼠全脑连接图谱的获取、神经环路的全脑精准定位研究以及神经元的长程投射追踪。具体应用包括果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠、灵长类等模式动物在正常、疾病及发育过程中神经和血管网络的变化，以及各种组织、器官的在正常情况下以及疾病模型下的三维精细成像及重构。 2013年，通过教育部直属高校科研成果公开 挂牌交易转让的方式，沃亿生物购买了MOST系列技术的zhuan利。至此，沃亿生物组织力量开始消化技术，不断打磨细节、积累经验、调整方案，历经十余年的精细打磨，实现从原理机到高端科研仪器的转变。先后推出了适用于Golgi、Nissl、HE等传统组织染色方法的BioMapping1000以及适用于荧光全脑成像的BioMapping5000、BioMapping9000与BioMapping9500系列产品。该系列仪器稳定性高、鲁棒性强，具有长时间不间断的三维数据采集能力，特别适用于自动获取全脑内神经环路投射路径及其细胞构筑信息。 科研设备换新，fMOST相关设备作为国产的高端科研仪器无疑是最佳之选！ BioMapping 5000 荧光显微光学切片断层成像系统 01 产品简介BioMapping5000采用时间延迟积分（TDI）成像方式，通过对样本的多次曝光和信号累积，在保证高速成像的同时可实现高信噪比的成像，并结合创新性的化学成像样品处理方法可获得高轴向分辨率，实现对全脑树突棘分布的精细成像。 02 技术参数 成像模式 高速线性扫描荧光成像适用标记技术 Dylight594,mCherry,PI,GFP, YFP体素分辨率 0.35μm*0.35μm*1μm连续切削厚度 1-4μm最大样本体积 5㎝*5㎝*2.5㎝ 03 应用实例 △10100个海马神经元单细胞分辨率全脑投射图谱 BioMapping9000 荧光显微光学切片断层成像系统 01 产品简介BioMapping9000是基于fMOST技术的荧光三维成像仪器，基于斜光片成像与振动切片结合实现单细胞分辨率的全脑三维快速荧光成像仪器，与前述其他产品相比，具有成像速度更快的优势，能快速获取与分析全脑荧光数据，适合对批量样本进行高效筛选。 02 技术参数 成像模式 斜光片照明荧光成像适用标记技术 Dylight594,mCherry,PI,GFP, YFP体素分辨率 1.3μm*1.3μm*0.92μm连续切削厚度 20-200μm最大样本体积 5㎝*5㎝*2.5㎝ 03 应用实例 △小鼠c-fos全脑表达三维展示及定量胞体统计 BioMapping9500 荧光显微光学切片断层成像系统01 产品简介Biomapping 9500 是基于fMOST技术的多功能荧光三维成像仪器。具备高精度或高通量两种成像模式。搭载切片回收系统，便于后续实验。一站式高效成像平台，适用于多种应用场景。 02 技术参数 成像模式 线性扫描荧光成像适用标记技术 Dylight594,mCherry,PI,GFP, YFP体素分辨率 0.35μm*0.35μm*1μm连续切削厚度 1-200μm最大样本体积 5㎝*5㎝*3㎝ 03 应用实例 △基于琼脂糖包埋的振动切片与切片的全自动回收△272张切片 50μm厚度 11小时 △272张切片 50μm厚度 DAPI染色 7天