基于平推式薄切片的大体积树脂样本三维成像初步研究

发布时间：2021-10-16 11:22

　　大脑是人体最复杂的器官之一。近年来,全脑光学显微成像技术实现了小鼠全脑神经元水平分辨率的结构信息获取,这有助于小鼠脑功能机制的研究。为进一步对思考、学习和认知等高级脑功能进行研究,需要对进化上与人更为接近的非人灵长类动物大脑样本进行信息获取。这些样本的体积远远大于鼠脑,猕猴脑的体积约为小鼠脑体积的200倍,获取其三维高分辨数据通常会导致成像时间大幅度增加,同时对样本的长时间稳定保存以及系统长时间稳定成像都有较高要求。基于此,本文提出了平推式树脂薄切片技术结合宽场结构光照明显微成像的方案,高精度快速切削和光学显微层析成像交替进行,用于高效获取大体积样本三维精细结构。本文研制的系统分为机械切削和光学显微成像两部分,机械切削部分采用平推式切片技术,结合长刀刃碳化钨刀具解决了用金刚石刀具切削大体积样本耗时的问题,实现了大面积表面的快速薄切片。光学显微成像部分采用结构光照明和马赛克拼接成像技术,实现了大面积表面的精细成像。同时,利用滴液染色装置实现了样本细胞构筑信息的实时复染和绿色荧光信号的激活。通过滴液环的设计在不浸泡样本的情况下使用了高数值孔径的水浸物镜成像,使系统分辨率达到了亚微米水平。最... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

脑功能研究的不同尺度[10]

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 8 cm，而小鼠脑仅不到 2 cm[20]。对于灵长类动物大脑而言，想要分辨率的三维神经元连接数据首先需要解决的就是样本尺寸太大其中包括样本难以固定、成像时间长、数据量过大等。因此，在元精细结构的同时，如何解决样本体积过大带来的诸多问题是亟。

科 技 大 学 硕 士 学 位 削手段[22]和双光子显微成像技术相结合，可实面，双光子光束成像深度比较深，故而对机械高。另一方面，振动切片技术采用琼脂糖包埋段简单。整个鼠脑的包埋处理时间大大缩短，脱水处理所以能够较好的保持荧光信号强度，种技术结合起来可以实现小鼠全脑的快速切片系统的横向分辨率为0.5 μm。其系统原理图如图

【参考文献】：
期刊论文
[1]脑科学与类脑研究概述[J]. 蒲慕明,徐波,谭铁牛.  中国科学院院刊. 2016(07)
[2]实验动物树鼩和人类疾病的树鼩模型研究概述[J]. 徐林,张云,梁斌,吕龙宝,陈策实,陈勇彬,周巨民,姚永刚.  动物学研究. 2013(02)
[3]超精密加工的技术基础和创新[J]. 吴敏镜.  新技术新工艺. 2006(05)

博士论文
[1]基于细胞构筑的小鼠全脑尺度血管三维精细结构定量研究[D]. 吴景鹏.华中科技大学 2014
[2]双光子荧光显微光学切片断层成像方法与系统研究[D]. 郑廷.华中科技大学 2013
[3]钛合金航空整体结构件铣削加工变形的预测理论及方法研究[D]. 杨勇.浙江大学 2007



本文编号：3439719