[发明专利]微创多通道活体荧光信号实时检测系统及方法

说明书

技术领域：

本发明涉及荧光信号检测领域。具体涉及通过微创的多通道荧光信号实时探测系统对活体动物体内荧光信号进行探测的系统及方法。

背景技术：

通常，为了探测动物体内某种药物在某器官的浓度变化规律，或者对于肿瘤的分期需要间隔时间采集器官内血液或组织样本进行体外观察或检测。近年来，随着荧光分子探针的普遍应用，使用荧光分子探针标记药物分子或者肿瘤细胞，在体外通过荧光分子断层成像等技术获得探针在动物体内的分布情况。

获取样本进行体外观察和检测：能够做到比较精确的定量测量，但是从动物体内获取样本无法做到“实时”和“连续”，而且通常对同一只动物进行取样的次数有一定限制，否则将造成动物死亡。

荧光分子断层成像：能够无创的对动物体内标记了荧光分子探针的药物分子或肿瘤细胞进行检测，但由于检测到的荧光信号经过了动物组织的光学散射，因此对探针的定位以及浓度的计算将造成一定偏差，因此这种办法进行的检测无法做到精确定量。

因此可见，在实际应用中，有着对于药物在动物各器官的浓度变化以及肿瘤分期的在体检测的需求。因此新型的微创多通道活体荧光信号实时探测系统及成像方法在实际应用中具有切实的意义和需求。

发明内容：

本发明的目的在于，提出一种新的活体荧光检测系统。

本发明的特征在于，含有：集束光纤、集束光纤固定装置、显微物镜、二向色镜、荧光滤光片、光探测器、激发光源、激发光滤光片以及透镜组，其中：

集束光纤，集束光纤内光纤的根数等于通道数，所述每根光纤的长度在30cm～100cm之间，一个端部具有针状硬质的光纤尖端，以便通过微创口直接把所述的针状硬质的光纤尖端插入待检测的活体动物器官或组织，所述每根光纤的另一端为平端面，共同构成了所述集束光纤的后端面，

集束光纤固定装置，中心开孔，空的横截面为方形、六边形或圆形中的任何一种，该集束光纤从所述孔中穿过，以便使所述集束光纤内各条光纤之间具有固定的位置和角度，

荧光滤光片，为带通滤光片，中心波长与带宽的选择和所述活体动物体内的待观测荧光目标的荧光发射谱相匹配，并且所述通带范围与所述激发光滤光片的通带范围不交叠，用于滤除激发光波段的光线，

光探测器，为光电倍增管阵列，所述光电倍增管的数量不低于所述通道的数量，且至少保证每一个光电倍增管与所述的每一条光纤通道一一对应，

激发光源，是一个激光器，输出激发光，

激发光滤光片，为带通滤光片，中心波长与带宽的选择和所述活体动物体内待观察的荧光目标的荧光激发谱相匹配，

透镜组，对通过所述激发光滤光片的激发光进行扩束，

二向色镜，是一个分光平片，位于所述显微物镜与荧光滤光片之间，

所述集束光纤的后端面、显微物镜、二向色镜、荧光滤光片以及光探测器依次水平排列且共轴，轴线为所述系统的主光轴，

所述二向色镜的法线方向，与依次透过所述激发光滤光片、透镜组的激发光束成45度角，且该二向色镜正位于所述激发光束和所述系统主轴方向上的荧光发射光的正交点上。

相比于现有的设备和方法，新的微创多通道活体荧光信号实时检测系统具有明显的优势。新的系统能够微创的、多通道的、定点的而且连续的对动物体内多个器官内的荧光浓度进行检测。能够给出每个检测位置的荧光强度随时间变化曲线，进而得到被荧光探针标记的药物的富集、靶向以及代谢等信息，或者被荧光探针标记的肿瘤细胞的生长、以及被消灭情况。该系统还可以通过切换激发光源、激发光滤光片、二向色镜和荧光滤光片支持各种荧光探针的检测应用，而且可以通过增加光纤集束数量来很便捷的升级应用于更多通道的同时检测。

附图说明：

图1示出了本发明的部件示意图，其中各部件说明如下：

1、针状硬质光纤尖端，

2、光纤(多根，其数量等于系统的通道数)，

3、光纤集束固定装置，

4、显微物镜，

5、二向色镜(或称分色片)、或者分光平片(或称半透射半反射镜)，

6、荧光滤光片，

7、透镜或透镜组，

8、光源，

9、激发光滤光片，

10、探测器。

图2示出了光纤集束固定的正方形排列方式

图3示出了光纤集束固定的三角形排列方式

具体实施方式：