一、平台功能
1.仿真预测:通过仿真可以预测小动物体内和表面的光强信号分布,为实验设计提供理论依据。
2.多模态成像:结合Optical和micro-CT等几种成像模态,对小动物进行在体、无损、动态成像,在分子和细胞水平上检测小动物体内感兴趣区域的生理病理活动。
3.定量分析:定量地获取小动物体内的生物相关信息,如病灶位置、大小、代谢情况等。
二、技术特点
1.高精度:发展了多种重建算法,如多水平自适应有限元方法、无网格方法、基于贝叶斯的方法以及基于广义图割的方法等,提高了成像精度、深度和速度。
2.易操作:采用了面向对象设计方法,使面向用户的接口简单而易于理解,并使用Qt制作软件界面,方便用户操作。
3.开放性:目前已向教育和研究机构免费提供,可在网站免费下载试用。同时,还提供了一组由本实验室micro-CT成像系统成像的非匀质数字鼠模型,供用户免费下载使用。
三、应用领域
1.医学研究:用于肝癌、乳腺癌、鼻咽癌、黑色素瘤等荷瘤鼠模型的成像研究和药物疗效评测,以及检测Luciferase基因在心肌特异性与骨骼肌特异性转基因鼠中的阳性表达率等。
2.生命科学:研究在体情况下胚胎发育过程中的细胞和分子变化,通过揭示这些变化,可以直观地看到胚胎在经历细胞迁移和细胞分化过程中的细胞分子层面的变化。
3.药物开发:评估新药在活体动物体内的靶向、分布及代谢情况,为药物研发提供重要数据支持。
四、实验案例
以一组自发光光源重建的过程为例,该光源在肝脏以下,距离体表约8mm。通过MOSE平台的仿真和重建算法,最终准确定位该光源,误差小于0.5mm。这充分展示了MOSE平台在活体生物光学分子成像领域的强大功能和应用价值。
五、未来展望
随着光学成像技术的不断发展和完善,活体生物光学分子成像与分析平台将在更多领域发挥重要作用。未来,该平台有望进一步优化算法、提高成像速度和精度,为生物医学研究提供更加可靠和高效的工具。