因斯蔻浦的無創(chuàng)睡眠監(jiān)視系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)。首先,該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的睡眠狀態(tài),無需任何手術(shù)操作,減輕了科研人員的負(fù)擔(dān)。其次,該系統(tǒng)可以提供大量的數(shù)據(jù),包括生理指標(biāo)和睡眠結(jié)構(gòu)指標(biāo),為科研人員提供了更加多面的研究資料。此外,該系統(tǒng)還可以自動(dòng)分析數(shù)據(jù),為科研人...
在高光子密度的情況下,熒光分子可以同時(shí)吸收兩個(gè)長波長的光子,然后發(fā)射出一個(gè)波長較短的光子,其效果和使用一個(gè)波長為長波長一半的光子去激發(fā)熒光分子是相同的如煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH),在單光子激發(fā)時(shí),在波長為350nm光的激發(fā)下發(fā)出450nm熒光;而在雙光子...
首代小型化雙光子顯微鏡在國際上獲得小鼠自由行為過程中大腦神經(jīng)元和突觸的動(dòng)態(tài)圖像后,我們成功研制了第二代小型化雙光子顯微鏡。它具有更大的成像視野和三維成像能力,可以清晰穩(wěn)定地對(duì)自由活動(dòng)小鼠三維腦區(qū)的數(shù)千個(gè)神經(jīng)元進(jìn)行成像,實(shí)現(xiàn)對(duì)同一批神經(jīng)元的一個(gè)月追蹤記錄。通過對(duì)...
鈣離子在很多生理活動(dòng)中都發(fā)揮著重要作用,除了在肌肉細(xì)胞收縮中扮演著重要角色,鈣離子也是神經(jīng)元活動(dòng)的重要“風(fēng)向標(biāo)”之一:當(dāng)神經(jīng)元膜電位發(fā)生去極化,產(chǎn)生的動(dòng)作電位傳導(dǎo)到神經(jīng)元軸突末梢時(shí),細(xì)胞膜上的電壓門控鈣離子通道打開,大量鈣離子內(nèi)流,包含神經(jīng)遞質(zhì)的囊泡由突觸前膜...
單光子顯微技術(shù)是較成熟的熒光顯微技術(shù),但由于其使用的激發(fā)光波長較短,成像深度有限;能量較大,會(huì)造成對(duì)熒光物質(zhì)的漂白,光毒性嚴(yán)重。激光共焦掃描顯微鏡由于共焦顯微鏡的孔徑很小,實(shí)現(xiàn)樣本三維成像要逐點(diǎn)掃描,成像速度慢,對(duì)樣本損害大,很難用于長時(shí)間活細(xì)胞成像。而寬場(chǎng)顯...
CaMPARI,一種能夠兼顧全局和微觀的新型鈣成像技術(shù),包含CaMPARI以及CaMPARI2(第二代)。其原理在于,CaMPARI蛋白在正常狀態(tài)下會(huì)發(fā)出綠色熒光,而如果對(duì)這種蛋白同時(shí)使用高濃度鈣離子與紫外光處理,它就會(huì)不可逆、長久地轉(zhuǎn)變成另一種能發(fā)出紅色熒光...
紫外光激發(fā)Ca2+熒光探針Fura-2和Indo-1都是紫外光激發(fā)的雙波長Ca2+熒光指示劑,也是目前較常用的比率型鈣離子熒光探針。與其他代的熒光指示劑相比,它們的熒光信號(hào)更強(qiáng),對(duì)Ca2+的選擇性也更強(qiáng)。比率指示劑會(huì)在與Ca2+結(jié)合后會(huì)改變吸收/發(fā)射特性。以雙...
使用MPM對(duì)神經(jīng)元進(jìn)行鈣成像時(shí),通過隨機(jī)訪問掃描—即激光束在整個(gè)視場(chǎng)上的任意選定點(diǎn)上進(jìn)行快速掃描—可以只掃描感興趣的神經(jīng)元,這樣不僅避免掃描到任何未標(biāo)記的神經(jīng)纖維,還可以優(yōu)化激光束的掃描時(shí)間。隨機(jī)訪問掃描可以通過聲光偏轉(zhuǎn)器(AOD)來實(shí)現(xiàn),其原理是將具有一個(gè)射...
雙光子顯微鏡的基本原理是:在高光子密度的情況下,熒光分子可以同時(shí)吸收2個(gè)長波長的光子,在經(jīng)過一個(gè)很短的所謂激發(fā)態(tài)壽命的時(shí)間后,發(fā)射出一個(gè)波長較短的光子;其效果和使用一個(gè)波長為長波長一半的光子去激發(fā)熒光分子是相同的。雙光子激發(fā)需要很高的光子密度,為了不損傷細(xì)胞,...
隨著技術(shù)的發(fā)展,雙光子顯微鏡的性能得到不斷地優(yōu)化,結(jié)合它的特點(diǎn),大致可以分成深和活兩個(gè)方面的提升。深要想讓激發(fā)激光進(jìn)入更深的層面,大致可從兩個(gè)方面入手,裝置優(yōu)化與標(biāo)本改造。關(guān)于裝置優(yōu)化,我們可以把激光束變得更細(xì),使能量更加集中,就能讓激光穿透更深。關(guān)于標(biāo)本,其...
功能光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展使研究腦區(qū)和神經(jīng)元的內(nèi)部工作成為可能。隨著功能光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展,神經(jīng)學(xué)家們已經(jīng)可以研究腦區(qū)和神經(jīng)元內(nèi)部的工作情況。功能鈣成像技術(shù)就是其中之一,其主要原理是將外源性熒光信號(hào)和生理現(xiàn)象耦合起來——通過熒光染料信號(hào)的改變反映細(xì)胞內(nèi)游離鈣離子濃...
利用鈣成像技術(shù)記錄大腦活動(dòng),隨著功能光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展,神經(jīng)學(xué)家們已經(jīng)可以研究腦區(qū)和神經(jīng)元內(nèi)部的工作情況。功能鈣成像技術(shù)就是其中之一,其主要原理是將外源性熒光信號(hào)和生理現(xiàn)象耦合起來——通過熒光染料信號(hào)的改變反映細(xì)胞內(nèi)游離鈣離子濃度,以此細(xì)胞的功能狀態(tài)。目前它被...
從雙光子的原理和特點(diǎn)我們就可以明顯的得出雙光子的優(yōu)點(diǎn):☆光損傷?。河捎陔p光子顯微鏡使用的是可見光或近紅外光作為激發(fā)光源,這一波段的光對(duì)***細(xì)胞和組織的光損傷小,適用于長時(shí)間的研究;☆穿透能力強(qiáng):相對(duì)于紫外光,可見光和近紅外光都具有更強(qiáng)的穿透能力,因而受生物組...
首先我們來簡單介紹一下激光掃描共聚焦和雙光子這兩種當(dāng)紅的顯微成像技術(shù)。激光掃描共聚焦顯微技術(shù),是熒光顯微成像的一種,用于激發(fā)樣品的熒光信號(hào)并對(duì)其放大成像。在激光掃描共聚焦顯微鏡中,樣品焦平面上每一時(shí)刻只有一個(gè)點(diǎn)被激發(fā)光照射,縱然焦平面外也有激發(fā)光照射,但通過探...
鈣離子成像技術(shù)(Calciumimaging)是指利用鈣離子指示劑監(jiān)測(cè)組織內(nèi)鈣離子濃度的方法,常用于神經(jīng)系統(tǒng)的研究,指示神經(jīng)元內(nèi)鈣離子的變化,提示神經(jīng)元活動(dòng)。其原理在于借助鈣離子濃度與神經(jīng)元活動(dòng)之間的嚴(yán)格對(duì)應(yīng)關(guān)系,利用特殊的熒光染料或者蛋白質(zhì)熒光探針(鈣離子指...
解決鈣離子信號(hào)和BOLD信號(hào)轉(zhuǎn)換:功能核磁共振成像主要依賴于神經(jīng)元興奮后局部耗氧與血流振幅的不一致,通過測(cè)定血氧水平依賴性(BOLD)信號(hào)間接反映神經(jīng)元活動(dòng)。而鈣成像技術(shù)則是直接通過鈣離子濃度變化反映神經(jīng)元活動(dòng)。將這兩種技術(shù)聯(lián)用,需要考慮BOLD信號(hào)和鈣離子濃...
對(duì)于雙光子(2P)鈣成像而言,離焦和近表面熒光激發(fā)是兩個(gè)大的深度限制因素,而對(duì)于三光子成像這兩個(gè)問題大大減小,但是三光子成像由于熒光團(tuán)的吸收截面比2P要小得多,所以需要更高數(shù)量級(jí)的脈沖能量才能獲得與2P激發(fā)的相同強(qiáng)度的熒光信號(hào)。功能性三光子顯微鏡比結(jié)構(gòu)性三光子...
鈣離子成像系統(tǒng):傳統(tǒng)的寬場(chǎng)熒光顯微鏡由于光散射的影響,只能夠?qū)Υ竽X淺層的神經(jīng)元或在離體組織上進(jìn)行成像,共聚焦顯微鏡由于光損傷較大,一般也只用于離體鈣成像。隨著熒光顯微鏡技術(shù)的迅速發(fā)展,在體鈣成像技術(shù)得到了蓬勃發(fā)展。雙光子熒光顯微鏡能夠在進(jìn)行成像的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)高分辨...
鈣成像技術(shù)(calciumimaging)是指利用鈣離子指示劑監(jiān)測(cè)組織內(nèi)鈣離子濃度的方法。在神經(jīng)系統(tǒng)研究方面,在在體(invivo)或者離體(invitro)實(shí)驗(yàn)中,鈣成像技術(shù)被廣泛應(yīng)用于同時(shí)監(jiān)測(cè)成百上千個(gè)神經(jīng)元內(nèi)鈣離子的變化,從而檢測(cè)神經(jīng)元的活動(dòng)情況)。有了...
CaMPARI,一種能夠兼顧全局和微觀的新型鈣成像技術(shù),包含CaMPARI以及CaMPARI2(第二代)。其原理在于,CaMPARI蛋白在正常狀態(tài)下會(huì)發(fā)出綠色熒光,而如果對(duì)這種蛋白同時(shí)使用高濃度鈣離子與紫外光處理,它就會(huì)不可逆、長久地轉(zhuǎn)變成另一種能發(fā)出紅色熒光...
鈣成像技術(shù)在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,以下是一些常見的應(yīng)用場(chǎng)景:1.神經(jīng)科學(xué)研究:鈣成像技術(shù)被廣泛應(yīng)用于研究神經(jīng)元活動(dòng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能??梢杂^察神經(jīng)元的鈣離子動(dòng)態(tài)變化,揭示神經(jīng)元的興奮性和抑制性活動(dòng),研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接和信息傳遞。2.細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)研究:鈣離子在細(xì)...
近年來出現(xiàn)了通過植入性的microscope或microlens進(jìn)行freelymoving動(dòng)物鈣成像的技術(shù)。如光纖成像法:使用一端帶有GRINlens的光纖連接顯微鏡和動(dòng)物大腦,從特定腦區(qū)發(fā)出的熒光信號(hào)被光纖收集,然后通過相機(jī)成像。動(dòng)物頭部只需植入GRINl...
利用鈣成像技術(shù)記錄大腦活動(dòng)。隨著功能光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展,神經(jīng)學(xué)家們已經(jīng)可以研究腦區(qū)和神經(jīng)元內(nèi)部的工作情況。功能鈣成像技術(shù)就是其中之一,其主要原理是將外源性熒光信號(hào)和生理現(xiàn)象耦合起來——通過熒光染料信號(hào)的改變反映細(xì)胞內(nèi)游離鈣離子濃度,以此daibiao細(xì)胞的功能...
可見光激發(fā)Ca2+熒光探針與紫外光激發(fā)探針相比,可見光激發(fā)Ca2+探針具有更強(qiáng)的染料吸收性能,對(duì)Ca2+變化水平檢測(cè)敏感度也更高,能夠降低對(duì)活細(xì)胞的光毒性和樣品自發(fā)熒光以及光散射的干擾,且無光譜偏移。常使用的可見光激發(fā)Ca2+熒光探針有Fluo-3,F(xiàn)luo-...
鈣離子在很多生理性的活動(dòng)中都發(fā)揮著重要作用,除了在肌肉細(xì)胞收縮中扮演著重要角色,鈣離子也是神經(jīng)元活動(dòng)的重要“風(fēng)向標(biāo)”之一:當(dāng)神經(jīng)元膜電位發(fā)生去極化,產(chǎn)生的動(dòng)作電位傳導(dǎo)到神經(jīng)元軸突末梢時(shí),細(xì)胞膜上的電壓門控鈣離子通道打開,大量鈣離子內(nèi)流,包含神經(jīng)遞質(zhì)的囊泡由突觸...
轉(zhuǎn)基因Ca2+指示劑:轉(zhuǎn)基因技術(shù)和光遺傳技術(shù)的飛速發(fā)展,催生了基因編碼的Ca2+指示劑(GECIs)。它們不依賴于熒光染料,可以靶向特定的組織,如神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞、T細(xì)胞等,并且可以避免熒光指示劑帶來的的許多問題,是監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物體內(nèi)鈣離子的一個(gè)極好的工具。...
功能光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展使研究腦區(qū)和神經(jīng)元的內(nèi)部工作成為可能。隨著功能光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展,神經(jīng)學(xué)家們已經(jīng)可以研究腦區(qū)和神經(jīng)元內(nèi)部的工作情況。功能鈣成像技術(shù)就是其中之一,其主要原理是將外源性熒光信號(hào)和生理現(xiàn)象耦合起來——通過熒光染料信號(hào)的改變反映細(xì)胞內(nèi)游離鈣離子濃...
在傳統(tǒng)寬場(chǎng)顯微鏡中,來自標(biāo)本不同縱深的光線都可投射到同一焦平面(感光元件)上,所以其成像是整個(gè)樣品的重疊像,沒有縱向分辨能力。單光子激光共聚焦顯微鏡用***有效濾除了雜散光,分辨率有了本質(zhì)上的提高,擁有了對(duì)樣品的特定焦平面精細(xì)成像的能力,可以進(jìn)行三維成像、動(dòng)態(tài)...
紫外光激發(fā)Ca2+熒光探針Fura-2和Indo-1都是紫外光激發(fā)的雙波長Ca2+熒光指示劑,也是目前較常用的比率型鈣離子熒光探針。與其他代的熒光指示劑相比,它們的熒光信號(hào)更強(qiáng),對(duì)Ca2+的選擇性也更強(qiáng)。比率指示劑會(huì)在與Ca2+結(jié)合后會(huì)改變吸收/發(fā)射特性。以雙...
全細(xì)胞記錄構(gòu)型(whole-cellrecording)高阻封接形成后,繼續(xù)以負(fù)壓抽吸使電極管內(nèi)細(xì)胞膜破裂,電極胞內(nèi)液直接相通,而與浴槽液絕緣,這種形式稱為“全細(xì)胞”記錄。它既可記錄膜電位又可記錄膜電流。其中膜電位可在電流鉗情況下記錄,或?qū)⒉9苓B到標(biāo)準(zhǔn)高阻微電...