血液中血栓检测方案(CMOS相机)

ANDORTMTECHNOLOGYdiscover new ways of seeing ANDORTMTECHNOLOGY 激光诱导血栓系统 一、研究背景 血栓是在血管内形成的一种血凝块，它就像交通要道上的障碍物，会严重影响血管内血液的正常流通，它是导致心、脑血管疾病和周围血管疾病的主要致病因素。心血管内皮的损伤，是血栓形成的最重要和最常见的原因。内皮细胞的损伤，暴露了内皮下的胶原纤维，激活血小板和凝血因子Ⅺ，启动了内源性凝血系统。损伤的内皮细胞释放组织因子，激活凝血因子Ⅷ，启动外源性凝血系统。在触发凝血过程中重要作用的是血小板的活化。血小板在 vWF 的介导下粘附于内皮损伤处的胶原纤维；粘附后不久，血小板释放出ADP、血栓素A2 (thromboxane， TXA2)、5-HT等，促进血小板粘集；血小板还可与纤维蛋白和纤维连接蛋白粘附，促使血小板彼此粘集成堆，称为血小板粘集堆。 研究发现，利用激光的高能量密度，光束质量好等优点，可以诱导模式动物形成血栓模型，从而进行一系列药理学，病理学方面的研究。该方法具有空间定位精度高，所见即所得等诸多优点，是建立血栓模型的理想方案。 内皮损伤、血小板粘集示意图 红细胞，形成血栓 Offices in： Northern Ireland North America Japan INVESTOR IN PEOPLE China Co. Reg. No. NI22466VATNo. GB 517 1829 44 discover new ways of seeing 二、系统构成 *研究级荧光显微镜 *高强度脉冲式激光光源 高精度光学定位系统 k 低噪音高灵敏度 sCMOS 相机 专业控制及分析软件 三、应用举例 Par4 is required for platelet thrombus propagation but not fibrin generation in a mousemodel O(f thrombosis ErikR.Vandendries*+，JustinR.Hamiltonts，ShaunR.Coughlint|，BruceFurie*，andBarbaraC.Furie* *DivisionofHemostasisandThrombosis，BethIsraelDeaconessMedicalCenter，HarvardMedicalSchool，Boston，MA02215；and tCardiovascular Research Institute，UniversityofCalifornia，SanFrancisco，CA94143 288-292 PNASJanuary2，2007vol.104 no.1 Northern Ireland North America ( Japan China ) Co. Reg. No.NI22466VAT No.GB 517 1829 44 Fig.1. Thrombosis in cremaster arterioles after laser-induced injury inwild-type and Par4/mice. Shown are digital fluorescence and bright fieldImages of representative thrombi in a wild-type(Upper)anda Par4/(Lower) Mouse at 5，16，74，180，and30 0 s after laser-induced injury ofthe blood vessel wall. Plateletsbwereblabeledbwithbanti-mouseCD41Fabbfragmentsbconjugated To Alexa-488.Red pseudcolor， platelets. 四、实验要求： 激光诱导血栓实验的要求： *激光强度高，足以形成血管内壁的损伤，普通连续激光器无法满足； 空间定位精度高； *可实时观察损伤后续反应； 五、Andor MicroPoint 系统技术参数： Andor MicroPoint 系统激光诱导血栓领域最为权威的开拓性系统，采用高频脉冲激光器作为损伤源，超精密振镜控制激光定位，能够实现近衍射极限的照明光斑；同时，系统配置的 sCMOS 相机具有高分辨率，高速度，低噪音的优势，能够实时观察损伤后续反应及药理学变化。是诱导血栓系统的理想解决方案。 具体技术参数如下： 1.配有 435 nm脉冲激光器：激光脉冲宽度：3-5 ns， 激光峰值功率：：12KW，应客户要求，波长可扩展到365~656之间的多个波长，具体另行指定； 2. 单脉冲能量：50uJ，激光稳定性：： +/-3%： 3. 脉冲重复频率：0~15Hz； 4. 激光寿命：30万次脉冲； 5. 激光光强调节范围：0.1%-100%，90步步进范围； Offices in： eQNorthern Ireland North America JapanChina Co. Reg. No.NI22466VAT NO. GB 517 182944 discover new ways of seeing 6. 激光光斑：近衍射极限 7. 可实现任意点、线及区域激光损伤、漂白及光活化，满足 Laser Ablation/FRAP/FRET/ Photoactivation / Photobleaching/ Photoswitching / Photoconverting / CellRegeneration/Degeneration / Release of Caged Compounds / Drug Delivery /Thrombosis/Free Radical Release 研究要求 8. 专业控制软件需满足如下要求： 8.1.*支持最新 sCMOS 相机，支持高达40幅/秒@2560x2160 的采集速度。 8.2.*支持众多电动设备包括 Andor 激光耦合器、MicroPoint 微损伤系统、Mosaic数字照明系统，多品牌滤光片转轮、电动载物台等。能够控制这些设备进行高速六维(X/Y/Z/T/入/P)图像的采集，能够支持 Fast 4D 采集方式。 8.3 能够进行实时或后处理测量两种方式。能够测量指定区域内的平均强度、面积、比例、定标等。能够以长方形、椭圆形及手绘方式无限制地指定测量对象区域。能够重新计算每个取得图像的测量值，在图像上显示图表中的时间变化。 8.4.能够直接将数据输出到Microsoft Excel 等表格计算软件中。 8.5.可以进行实时或后处理的比率计算，进行比率计算时可进行背景扣减。 8.6.*内置 Grynkiewicz or Almers-Neher 功能，通过系统校正能够直接显示离子浓度。 8.7.分频显示功能，可以分别校正并分析多通道图像，，有效计算出共定位结果。 8.8.多维计算涵盖差值、平均、编码及投影处理。 8.9. 包括图像、事件标记、数据记录、测量范围、校正图像、协议，所有的实验数据都能够保存在硬件或外部媒体中。 8.10.*具备荧光漂白补偿功能，减小荧光漂白对荧光定量实验结果的影响。 8.11.取得图像和比率图像均能够用单色、伪彩色或者定制的 LUT(指定波长值等)显示 8.12. 软件采用 Python 语言编程接口，方便用户进行二次开发，方便地接入Labview， Matlab 等常用工具软件 9.科学级 CMOS 相机需满足下列要求： 9.1..SSCMOS芯片，峰值量子效率60%，有效像素阵列：2560x2160，单像素尺寸：6.5um×6.5um 9.2.*帧频：=40帧/秒(FPS)@ 2560 x2160pixels，12bit Offices in： Northern Ireland North America ( Japan ) China Co. Reg. No.NI22466VAT No. GB 517 1829 44 9.3.*同时具备真实的 global shutter 全幅光闸和 rolling shutter 滚动光闸两种工作模式； 9.4.读出噪声：￥1.2e-@200MHz rolling shutter； ￥2.6e-@560MHz global shutter 9.5. 暗噪声 0.14e-/p/s @ 0℃，0.04 e-/p/s @-10℃ 9.6.*固件时钟标记精度：25纳秒 具体系统配置单另附。 INVESTOR IN PEOPLE China VAT NO. GB 517 182944 SAS ISO ISO ww.andor.com 血栓是在血管内形成的一种血凝块,它就像交通要道上的障碍物,会严重影响血管内血液的正常流通,它是导致心、脑血管疾病和周围血管疾病的主要致病因素。心血管内皮的损伤，是血栓形成的最重要和最常见的原因。 内皮细胞的损伤，暴露了内皮下的胶原纤维，激活血小板和凝血因子Ⅻ，启动了内源性凝血系统。损伤的内皮细胞释放组织因子，激活凝血因子Ⅶ，启动外源性凝血系统。在触发凝血过程中重要作用的是血小板的活化。血小板在vWF 的介导下粘附于内皮损伤处的胶原纤维；粘附后不久，血小板释放出ADP、血栓素A2（thromboxane，TXA2）、5-HT 等，促进血小板粘集；血小板还可与纤维蛋白和纤维连接蛋白粘附，促使血小板彼此粘集成堆，称为血小板粘集堆。研究发现，利用激光的高能量密度，光束质量好等优点，可以诱导模式动物形成血栓模型，从而进行一系列药理学，病理学方面的研究。该方法具有空间定位精度高，所见即所得等诸多优点，是建立血栓模型的理想方案。