研究目的
构建一种低成本的显微镜载玻片扫描仪,用于对新生仔猪脑组织进行数字成像,并量化组织中的荧光微球以估算局部脑血流量。
研究成果
成功构建并验证了一款低成本玻片扫描仪,可用于组织中荧光微球的成像与定量分析,其结果与人工计数具有合理一致性。该设备为数字玻片成像提供了多功能替代方案,具有大视场和可接受的分辨率,但在高分辨率应用和组织分区分析方面存在局限。
研究不足
该玻片扫描仪无法与专业的共聚焦或高倍显微镜相媲美;图像质量受限于相机传感器和光源;由于组织切片厚度可能导致微球计数低估;在小猪模型中,由于白质层较薄,无法对不同组织区室进行区域性估算;分辨率和视场范围受所用设备的限制。
1:实验设计与方法选择:
研究采用单反相机和紫外光源设计定制载玻片扫描仪进行荧光成像,使用MATLAB开发微球检测和局部脑血流量(rCBF)计算算法,同时测试了带光漫射膜的明场成像方案。
2:样本选择与数据来源:
使用新生仔猪脑组织切片,专门用于rCBF研究中的荧光微球检测。
3:实验设备与材料清单:
包含坚固框架、单反相机(佳能EOS 1100D)、紫外灯泡(欧司朗Omnilux)、光学滤光片(爱特蒙特光学400nm短通截止滤光片)、磨砂玻璃板、光漫射膜、镜头延长管(美科)、显微镜物镜(蔡司和奥林巴斯)及安装MATLAB软件的计算机。
4:实验流程与操作步骤:
组装扫描仪后通过析因设计优化相机参数,采集图像并由算法处理以检测计数微球,通过与人工计数比对验证结果。
5:数据分析方法:
对人工与自动微球计数进行统计学比较,计算平均差异和相对误差,并使用单色仪系统进行光谱分析。
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获取完整内容-
DSLR camera
EOS 1100D
Canon
Used for capturing digital images of tissue slides in fluorescent and bright-field modes.
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Microscope objective lens
EC Plan-Neofluar 40×/0.75
Zeiss
Used for high-magnification bright-field imaging with the DSLR camera.
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Microscope objective lens
LCAch P&P 20×/0.4
Olympus
Used for bright-field imaging with the DSLR camera.
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Double monochromator system
SPECTRO 320
Instrument Systems
Used to characterize the spectral power distribution of the light source.
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UV light bulbs
Omnilux
Provides ultraviolet light for exciting fluorescent microspheres in the slide scanner setup.
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Shortpass cutoff glass filter
400 nm cutoff
Edmund Optics
Filters light to remove wavelengths above 400 nm, improving contrast for fluorescent imaging.
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Lens extension tubes
MK-C-AF1-A
MeiKe
Increases magnification and resolution of the camera for imaging.
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Light diffuser film
Creates homogeneous lighting for bright-field imaging by diffusing UV light.
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Computer
Intel I7-2600
Intel
Runs MATLAB software for image processing and algorithm execution.
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Software
MATLAB
MathWorks
Developed and used for algorithms to detect fluorescent microspheres and calculate rCBF.
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