Патенты автора Желтиков Алексей Михайлович (RU)
Изобретение относится к биотехнологии, в частности к экспериментальным устройствам, и может использоваться для отлаживания схем термогенетического управления возбудимыми тканями живых организмов. Предлагается устройство термогенетического управления возбудимыми тканями живых организмов, содержащее источник сигнала оптической стимуляции в виде диодного ИК-лазера с управляемым блоком питания, зонды для получения сигналов отклика, связанный с ними усилитель, блок сведения сигналов и связанный с ним контроллер для обработки входных сигналов и управления стимуляцией. Техническим результатом является возможность синхронизации коротких импульсов нагрева возбудимой ткани и электрического потенциала, возникающего в этой ткани в ответ на импульсы нагрева. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в подавлении квантовых шумов в оптической квантовой памяти на основе протокола восстановления подавленного фотонного эха. Способ подавления квантовых шумов в оптической квантовой памяти на основе протокола восстановления подавленного фотонного эха, заключающийся в использовании двух рефазирующих управляющих π-импульсов, причем используется рабочее вещество с малой оптической плотностью, помещенное в оптический резонатор и управляемое интенсивными лазерными пучками, распространяющимися параллельно под углом к оси резонатора в поперечной геометрии к распространению сигнального излучения, используется изменение частоты добротности оптического резонатора во временном интервале, включающем действие двух управляющих лазерных импульсов, используется процедура подготовки спектра поглощения рабочего вещества квантовой памяти, при которой убираются атомы, не попадающие в рабочий диапазон квантовой памяти, соответствующий спектру сигнального импульса. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области оптогенетики. Оптоволоконный зонд содержит оптическое волокно и фиксируемый наконечник. Рассчитывают длину оптического волокна, необходимую для достижения заданной области мозга. Закрепляют оптическое волокно в наконечнике так, чтобы из наконечника выступало оптическое волокно рассчитанной длины. Животное наркотизируют, снимают скальп с части черепа, формируют отверстие в черепе по стереотаксическим координатам и вводят волокно оптоволоконного зонда в отверстие. Одновременно с введением зонда в режиме обратной связи генерируют лазерное излучение с мощностью и длиной волны, достаточными для активации оптического сигнала в клетках мозга животного. Передают лазерное излучение по оптическому волокну зонда к его дистальному концу и регистрируют оптический сигнал от клеток мозга. При получении заданной амплитуды оптического сигнала или заданного изображения клеток мозга наконечник фиксируют непосредственно на черепе или на предварительно закрепленном на черепе внешнем относительно наконечника держателе. Способ обеспечивает точное позиционирование дистального конца оптического волокна внутри мозга животного, надежность крепления и возможность проводить наблюдения в течение длительного времени, что достигается вышеуказанными приемами способа. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретения относятся к лазерной технике. Способ и устройство предназначены для сведения лазерных пучков различных длин волн, состояния поляризации которых ортогональны в выходной пучок. Используют поляризационный светоделитель, которым совмещают в пространстве два пучка во взаимно ортогональных поляризационных состояниях, и затем направляют на набор двулучепреломляющих пластин, который сохраняет параметр качества лазерного пучка М2. Толщина, материал и ориентация пластин обеспечивают за счет их поворота вокруг нормали к направлению распространения пучков на угол менее 30° перестраиваемое изменение состояния поляризации одного из пучков по отношению к другому таким образом, что состояние поляризации выходного пучка становится одинаковым для всех длин волн выходного пучка. Техническим результатом является разработка комбинированной поляризационной спектрально-селективной оптической схемы, пригодной для сведения практически неограниченного количества отдельных лазерных пучков в общий пучок, при сохранении их поляризации и пространственной фокусируемости. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.
Группа изобретений относится к медицине, биологии и включает систему и способ ее использования для адресного контроля нейронов мозга живых, свободноподвижных животных на основе размыкаемого волоконно-оптического зонда с многоканальными волокнами. Система включает лазерную систему возбуждения, систему регистрации оптического отклика, размыкаемый волоконно-оптический зонд (ВОЗ) на основе многоканального оптического волокна (МОВ) со световодами микронного размера, содержащий модуль, закрепляемый на черепе животного, и ответную размыкаемую часть, обеспечивающую его связь с оптическими системами возбуждения и регистрации оптического отклика, в соответствии с тем, как изложено в формуле изобретения. ВОЗ состоит из двух частей, где первая выполнена с возможностью закрепления на черепе животного и содержит керамическую цилиндрическую ферулу с закрепленным в ней коротким отрезком МОВ. Вторая часть зонда содержит коннектор с другой цилиндрической керамической ферулой и закрепленным в ней длинным отрезком МОВ. Вторая часть зонда соединена с лазерной системой оптического возбуждения и системой регистрации и контроля. Отрезки МОВ содержат не менее одной тысячи соосно расположенных световодов микронного размера. Дистальный конец первого отрезка оптического волокна имеет плоскую поверхность, скошенную на угол от 30 до 60 градусов относительно оси МОВ, а диаметр МОВ – от 250 мкм до 600 мкм. При реализации способа генерируют лазерное излучение выбранной длины волны и мощности, позволяющее достигнуть порога фотоактивации клеток, содержащих генетически встроенные светочувствительные белки. Фокусируют лазерное излучение посредством системы сканирования и модуля фокусировки в выбранные световоды длинного отрезка МОВ, находящегося внутри коннектора в оптическом контакте с коротким отрезком МОВ, закрепленным на черепе животного так, что его дистальный конец расположен в выбранной области мозга животного. Излучение генерирует измеряемый сигнал флуоресценции, его передают через зонд в оптическую систему регистрации и контроля с компьютером, где полученные сигналы подвергают соответствующему анализу. Группа изобретений позволяет получать информацию о функционировании отдельных клеток мозга и адресно воздействовать на них, проводя долговременный ряд экспериментов на одном и том же животном в любой структуре мозга, обеспечивая при этом получение оптического сигнала от одной и той же группы клеток. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Предлагаемое изобретение относится к волоконно-оптическим устройствам и способам, предназначенным для проведения измерений функционально значимых нейрофизиологических процессов, происходящих в мозге живых свободно движущихся лабораторных животных, оптическими методами. Заявленный волоконно-оптический нейроинтерфейс включает, по крайней мере, один зонд, соединенный с лазерной системой оптического возбуждения и системой регистрации и измерения отклика исследуемого участка мозга, которая соединена с персональным компьютером, снабженным программным обеспечением для управления процессом измерения, сохранения и отображения результатов измерений. При этом зонд состоит из двух разъемных частей, где первая часть представляет собой керамическую ферулу с возможностью размещения в ней внутреннего отрезка оптоволокна, предназначенную для закрепления на черепе животного и выполненную, а вторая часть представляет собой ответную ферулу с закрепленным в ней внешним отрезком оптоволокна, размещенным в соединительном керамическом корпусе, выполненным с возможностью плотного соединения с ферулой первой части. При этом внутренний отрезок оптоволокна имеет длину, обеспечивающую его внедрение в мозг животного на необходимую глубину для проведения соответствующих исследований с обеспечением оптической связи с внешним отрезком оптоволокна. Лазерная система оптического возбуждения состоит из, не менее трех, одночастотных лазеров с различными длинами волн излучения для мультиспектрального возбуждения, снабженных внешним амплитудным модулятором лазерного излучения, а соединение зонда с лазерной системой оптического возбуждения и системой регистрации оптического отклика реализовано посредством внешнего длинного отрезка оптоволокна. Способ долговременной оптической регистрации процессов в мозге живых свободно движущихся животных, включает установку, по крайней мере, одного зонда заявленного устройства в область черепа подопытного животного в проекции выбранного для исследования участка мозга и введение внутреннего отрезка оптоволокна через канал ферулы первой части зонда в указанный участок, затем, после вживления ферулы первой части зонда, к ней с помощью соединительного корпуса на время проведения измерений крепится ферула второй части зонда с внешним отрезком оптоволокна, далее излучением лазерного источника облучают указанный участок мозга, после чего в системе регистрации детектируют оптический отклик и проводят анализ данных с помощью аналого-цифрового преобразователя и компьютера. 5 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.
МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ОПТОВОЛОКОННЫЙ НЕЙРОИНТЕРФЕЙС ДЛЯ МУЛЬТИМОДАЛЬНОЙ МИКРОСКОПИИ МОЗГА ЖИВОТНЫХ // 2584922
Многоканальный оптоволоконный нейроинтерфейс для мультимодальной микроскопии относится к устройствам, обеспечивающим получение в эндоскопическом режиме оптических изображений биологических тканей, в частности, головного мозга свободноподвижных лабораторных животных. В устройстве торец многоканального оптоволоконного зонда совмещается с фокальной плоскостью сканирующего конфокального микроскопа, а другой дистальный торец используется для сбора мультиплексного (мультиспектрального) флуоресцентного оптического сигнала или сигнала комбинационного рассеяния света. Изображение исследуемого объекта формируется в конфокальном режиме из области прилегающего к торцу волокна и передается в обратном направлении в систему регистрации. В качестве источника используется непрерывный одночастотный лазер. Технический результат - обеспечение высокого пространственного разрешения, комплексная регистрация различных функциональных процессов или морфологических особенностей тканей в мозге, проведение исследования без использования биомаркеров, снижение высокочастотных шумов и повышение качества изображений. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к волоконно-оптическим устройствам (сенсорам), предназначенным для анализа состава и концентрации газообразных и жидких веществ, а также тонких слоев молекул, на основе планарных и цилиндрических полых световодов, включая полые микроструктурированные волноводы
Изобретение относится к измерительной технике
