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分子影像与核医学研究中心仪器平台介绍


作者:admin 来源: 日期:2017-4-23 15:06:51 人气:412 

苏州大学分子影像与核医学研究中心成立于2013年,中心实验室面积1000多平方米,涵盖化学合成、分析表征、细胞生物学、动物成像等实验室。中心仪器平台拥有价值2000多万元的用于分子影像学、材料学、药学、生物学研究的高端设备,主要包括小动物SPECT/CT、小动物MRI、小动物多光谱光声断层扫描成像系统、小动物三维生物发光成像系统、小动物活体上转换荧光成像系统、上转换激光共聚焦显微镜、稳态瞬态荧光光谱仪、高效液相色谱、多功能酶标仪、激光动态光散射仪等。

主要仪器介绍

一、U-SPECT+/CT(活体小动物SPECT/CT影像系统)

U-SPECT+/CTMILabs公司开发的新一代多孔准直技术的单光子发射型计算机断层扫描影像系统,它可以获得超高的图像质量和诊断精确结果。U-SPECT+/CT是特别设计用于独特的SPECT成像的影像系统,它具有快速、高分辨率和高灵敏度的特点,既可以用于聚焦成像,也可以用于动物的整体成像。

仪器配置:

1. 静态检测器矩阵,采用3个超大的NaI晶体(尺寸为595 mm x  472mm x 9.5mm)。

2. 19英寸触摸屏,用于扫描参数的输入、管理控制平台、动物床的光学定位。

3. 附加的8英寸彩色显示屏,用于实施监控扫描过程中的动物。

4. 三个光学摄像头,通过管理控制平台用于快速精确的设定成像视野。

5. 小鼠和大鼠全身扫描,聚焦扫描。

6. SPECT快速动力学影像(小鼠整体成像<15<>秒)。<15<><15<><15<><15<><15<>

7. X-射线球管:密封、空冷球管,能量在20-65kV连续可调,功率40W

8. X-射线检测器:标准配置是1280 x 1024 12 bit数码X-射线相机,像素尺寸:50 μm

9. CT快速扫描最短扫描时间不超过10秒。

10. CT低剂量扫描。<10mgy<><10mgy<><10mgy<><10mgy<>

11. 小鼠特别超高分辨率准直器小鼠全身和聚焦75孔(针孔孔径0.25mm)成像准直器,重构分辨率0.25mm,灵敏度  340 cps/MBq

12. 小鼠通用准直器:小鼠全身和聚焦75孔(针孔孔径0.6mm)成像准直器,重构分辨率0.4mm,灵敏度> 1500 cps/MBq

13. 小鼠特别超高灵敏度准直器:小鼠全身和聚焦54孔(针孔孔径分类)成像准直器,重构分辨率1.0mm,灵敏度> 13000cps/MBq

14. 大鼠通用准直器:大鼠全身和聚焦75孔(针孔孔径1.5mm)成像准直器,重构分辨率1.1mm,灵敏度>1500cps/MBq

15. M2M BioVet?生理监控和加热系统。BioVet系统用于动物的监控,生理监控和动物的体温调节。三个标准通道,监控呼吸、体温和心率。输出心率和呼吸道扫描系统。通过TTL完成门控。提供小鼠和大鼠的加热动物床。

16. 多只小鼠动物床,可以放置四只小鼠进行同时扫描

17. 小鼠加热动物床,可以维持小鼠在扫描过程中的体温。

18. 大鼠加热动物床,可以维持大鼠在扫描过程中的体温。

二、小动物磁共振成像(MRI)系统——MR Solution MRS 3000

MR Solution MRS 3000小动物MRI成像仪,最高磁场强度为3T,具有以下优势:1. 五高斯线范围较小,不需额外防护及价格高昂的屏蔽房间;2. 非低温超导,不需补充液态氦及液态氮,可节省定期高额的维护成本;3. 3T的影像平台,可作为转化医学中心、临床前研究或临床研究(动物)实验的最佳首选;4. 主磁场随温度飘移小,磁场均匀度高,频谱飘移较少;5. RF 通道数目限制;6. 03.0 Tesla可任意转换场强,针对不同造影剂或探针,研究不同场强下的生物效应。

仪器配置:

1. 磁体采用低温超导技术。

2. 磁场强度:0.1-3.0T

3. 磁体孔径:310 mm

4. FOV: 138 mm 150 mm

5. 磁体尺寸:100 cm(长度) 85 cm(直径);

6. 磁场均匀度:DSV80 mm +/- 0.1 ppm135 mm +/- 1 ppm

7. 五高斯线范围:径向不超过0.85 m,轴向不超过1.43 m

8. 射频放大器2个。

9. 软件:临床前用户软件;高级用户软件;基础用户软件。

10. 多元素成像和图谱分析仪,2通道发射,4通道平行接收。

11. 发射线圈:正交鸟笼线圈,内径18cm

12. 小鼠射频线圈、大鼠射频线圈、大动物射频线圈、多元素线圈(用于1H23Na扫描)。

13. 小鼠动物床、大鼠动物床、大动物床。

14. 心电监控和门控系统:用于动物的生理监控和门控(呼吸门控和心电门控)

15. 多动物台温控系统:用于不同动物床的温控,最多对3只动物进行同时温控。

16. 麻醉气体发生器(异氟烷) 包含气体流量计、气体发生器和大小鼠的诱导盒。

17. SPO2监控模块。

三、小动物多光谱光声断层扫描成像系统——MSOT inSight/inVision 256

多光谱光声断层成像系统在肿瘤学、影像学、心血管、神经生物学、及药物研发等多个领域具有极高的应用价值,其可实现具有高灵敏度的生物组织的特征结构和功能光声成像。

仪器配置:

1、 固体OPO泵浦激光器

2、 脉冲可调式近红外激光

3、 波长可调范围680 nm~980 nm

4、 脉冲能量:最高可达120 mJ,能量调节范围80~120 mJ

5、 脉冲时间:<7 ns

6、 激光集成脉冲电能表:能实时观测脉冲能量的波动

7、 激光切换速度:100 ms

8、 激发方式:360°均匀环状激发

9、 激光波长调节步进:1 nm

10、 波长调节误差:<0.5 nm

11、 超声侦测器阵元:256阵元,曲面聚焦侦测器使整个图像截面具有均一分辨率

12、 超声侦测器通道数量:256通道

13、 超声接收方式:270°弧状均匀接收

14、 阵列芯片面积:11 mm2

15、 中心频率:5 MHz

16、 采集速度:最大可达40 MSps

17、 即时观测摄像头:CCD相机整合于系统内,分辨率650X490

18、 麻醉系统和动物床整合

19、 小动物麻醉机:包括台式麻醉机架,氧气流量计,麻醉挥发罐,麻醉挥发罐出入气口接头大小鼠专用面罩,麻醉诱导盒,双流量计控制系统

20、 灵敏度:ICG探针灵敏度≤ 50 nM,金纳米颗粒灵敏度≤ 15 fM

21、 空间分辨率:<150 μm(整鼠)

22、 视野范围:径向30 mm,轴向120 mm,轴向定位精度: 0.1 mm

23、 穿透深度:40 mm

24、 撷取时间:单波长激发横切面影像< 100 ms/frame

25、 多光谱激发横切面影像< 1 s/frame

四、小动物三维光学活体成像仪——IVIS Spectrum

小动物三维光学活体成像仪具有三维生物发光、荧光、核素成像功能,能探测光源到体表的深度信息,并有绝对定量功能,CCD为科学一级背照射、背部薄化,温度为绝对-90且可视化。

仪器配置:

1. 电制冷方式,成像时CCD正常工作温度达到绝对-90,温度可视化;

2. CCD尺寸:327 27 mm;像素400万以上,分辨率:20 mm

3. 暗电流:<3.0 10-4 e-/pixel/s<100 electrons/s/cm2);

4. 量子效率:>85%500-700nm, >30%400-900 nm);

5. 采用定焦镜头,最大光圈可达f/0.95

6. 灵敏度:最小可检测光子数 70光子//角度/平方厘米;

7. 激发光滤镜组位置:12个;激发光滤镜带宽30nm

8. 发射光滤镜组位置:24个;发射光滤镜带宽20nm

9. 具备ND滤光片,可进行Normalized Transmission FluorescenceNTF)荧光透射扫描成像模式,去除组织薄厚不均的影像,提高深层信号成像灵敏度;

10. 定量单位:具有NIST标准的定量分析功能,以动物体表单位时间,单位面积,单位角度发出的光子数定量,保证在不同bin值、不同位置、不同曝光时间成像时得到的结果一致;

11. 具有生物发光和荧光的三维成像功能,可兼容DICOM影像格式,具备完成多模式影像叠加的功能,能实现可见光与CTPETSPECTMRI等多种影像的叠加;

12. 光谱分离:具有实现荧光光谱分离的Sequence连续图像获取功能及相应的光谱分离算法,提供每个像素点的全光谱图,并基于此进行多光谱分离,完全去除背景荧光,并可实现多色荧光探针的同时分离;

13. 高品质滤光片,透光率达到95%,滤光片采用多层硬性涂料,避免长时间照射后造成的滤片退化或破坏;

14. 动物气体麻醉系统

15. 配有小动物自动加热装置及外置温控系统

五、上转换活体荧光成像系统——IVIS Lumina XR III

上转换活体荧光成像系统是一种集上转换荧光成像、普通荧光成像、X光成像、同位素成像为一体的多模态活体成像系统。在成像方面,上转换活体荧光成像系统可实现普通荧光成像仪的所有功能,同时还能够实现上转换活体荧光成像。

仪器配置:

1、 电制冷CCD,制冷温度低于- 20

2、 像素:大于400万像素

3、 CCD尺寸:大于25 mm×25 mm

4、 可以采用对称/非对称方式对像素进行合并方式

5、 动力学范围:>4

6、 位深:16 bit,超过65000级灰阶

7、 读出噪音:< 8 electrons

8、 发光灵敏度:<50 photons/sec/cm2/sr

9、 上转换激发光:八路平均输出,使激发光尽可能均匀

10、 视野:大于10 cm × 10 cm,可同时成像3只以上小鼠

11、 曝光方式:标准方式(单次,多次),累进式曝光,延时曝光

12、 激光光源:980 nm激光器,功率50W808 nm激光器:功率30W

13、 荧光光源:长寿氙灯

14、 白光光源:反射白光,透射白光

15、 激发滤光片:9块(波长覆盖380nm-780nm);

16、 发射滤光片:上转换成像用带通滤光片3 块,OD≥6@900-1100 nm;普通滤光片6 块;

17、 内置X光光源,X光转化磷屏,放射性同位素磷屏

18、 X光成像分辨率20线/毫米

19、 小动物气体麻醉系统

20、 配有小动物自动加热装置及外置温控系统

六、上转换共聚焦显微光谱分析系统——OLYMPUS FV1200

上转换共聚焦显微光谱分析系统是一种集激光、显微镜、共聚焦扫描检测、上转换光路、光谱分析系统、计算机于一体的新型纳米材料成像/分析系统。利用激光作为光源,在传统的共聚焦基础上利用上转换反斯多克斯原理和装置,通过PMT、背照式CCD对共聚焦图像、共聚焦光谱进行采集和检测的仪器系统。

仪器配置:

1、 四个可见光激光器包含6条激光谱线,包括405nm 50mW、多谱线氩离子 30mW559nm 15mW635nm 20mW激光器,各激光器均由AOTF进行控制。

2、 近红外激光器包括808nm 600 mW980nm 600mW

3、 整个光路设计通光率波长范围宽,覆盖从紫外至红外的范围

4、 有独立可调大小的针孔,调节范围为连续调节

5、 包括3个荧光PMT检测器,1个透射光PMT检测器和1个背照式CCD检测器

6、 检测器与显微镜,一体化设计直接连接,保证高光效率,高质量,高分辨率成像

7、 光谱扫描分辨率≥2nm,步进≥1nm,可自由选择荧光光谱的波长范围

8、 共聚焦扫描分辨率: ≥4096 X 4096像素点

9、 高分辨扫描头线扫描速度≥4000线/秒,256X256≥16/

10、 在所有扫描方式下,均可以进行360°任意旋转扫描线的方向,同时可以变倍以及移动扫描区域的中心。旋转、变倍、移动中心均可以实时(扫描过程中)进行

11、 采用XY轴独立的双镜扫描,扫描方式除XYZtλ任意组合等常规扫描方式外,还支持点扫描、直线扫描、任意曲线扫描、剪切扫描

12、 全电动倒置显微镜系统,所有部件均可通过共聚焦软件、触摸屏、遥控控制器进行操,自动化性能好。显微镜后部直接连接共聚焦扫描部分。

13、 电动Z轴精度≤10nm,配置硬件焦点防漂移监控系统,能够实现快速调整及一键式自动聚焦功能,快速找到焦平面位置。

14、 六位电动物镜转盘,配置针对共聚焦显微镜应用优化的高分辨率、高透过率的平场复消色差荧光物镜;配置全套微分干涉(DIC)附件,各物镜均具有DIC功能

15、 长寿命荧光光源系统, 通过光纤从扫描单元导入, 减少对显微镜主体的热漂移影响,保证实验稳定性。电动8位荧光滤色片转盘,配有紫外、带通蓝色、带通绿色荧光滤色镜,激发块置换方便, 覆盖紫外和可见光波长。

16、 高精度3点定位式载物台,配多种适配器,可用于玻片、多种规格的培养皿、多孔培养板等。

17、 配置独立上转换光路系统,独立引入808nm980nm激光光源系统

18、 配置上转换检测用独立光谱检测系统,荧光光谱检测范围200-1050nm,光谱分辨率0.05nm通过光纤输出荧光进行成像检测。

19、 活细胞CO2培养系统, 保证细胞长时间培养的温度、湿度和CO2浓度的稳定性。

七、稳态瞬态荧光光谱仪——爱丁堡FLS980

性能:

1. 可实现紫外可见近红外稳态荧光光谱测试(230-1650 nm),水拉曼峰信噪比>3000:1

2. 可实现紫外可见荧光效率测试(300-900 nm

3. 可实现紫外可见瞬态荧光光谱测试(1us-s级)

4. 可实现上转换稳态荧光光谱测试(300-900 nm

5. 可实现上转换荧光瞬态光谱测试(1us-s级)

6. 可实现上转换荧光效率测试。