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赶超美国 国产荧光显微镜​的全新应用 牛!

  赶超美国 国产荧光显微镜的全新应用 牛!


  如今,脑科学研究已逐渐成为一个热点,俗话说,工欲善其事,必先利其器,想要更好的探索人类大脑,就必须有更好的设备,而现在各国科学计划的一个核心方向就是打造用于全景式解析脑连接图谱和功能动态图谱的研究工具,其中打破尺度壁垒,并整合微观神经元和神经突触活动与大脑整体的活动和个体行为信息是此领域中的一个关键挑战。


  近日,世界著名杂志自然杂志子刊NatureMethods公布了一个来自于中国在该领域的研究进展,该研究主要展示了新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜,并成功获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。据了解,产品相比单光子激发,双光子激发具有良好的光学断层、更深的生物组织穿透等优势,其横向分辨率达到0.65μm,成像质量可达商品化大型台式双光子荧光显微镜水平,并优于美国所研发的微型化宽场显微镜。


  除此之外,该显微镜采用双轴对称高速微机电系统转镜扫描技术,成像帧频已达40Hz(256*256像素),同时具备多区域随机扫描和每秒1万线的线扫描能力。设备采用自主设计可传导920nm飞秒激光的光子晶体光纤,该系统首次实现了微型双光子显微镜对脑科学领域最广泛应用的指示神经元活动的荧光探针(如GCaMP6)的有效利用。同时采用柔性光纤束进行荧光信号的接收,解决了动物的活动和行为由于荧光传输光缆拖拽而受到干扰的难题。


  无疑,这一项研究的成功意义重大,这主要是因为它为脑科学、人工智能学科的研究提供了重要的高端仪器。具体来说,微型双光子荧光显微成像技术改变了在自由活动动物中观察细胞和亚细胞结构的方式,可用于在动物觅食、哺乳、跳台、打斗、嬉戏、 睡眠等自然行为条件下,或者在学习前、学习中和学习后,长时程观察神经突触、神经元、神经网络、远程连接的脑区等多尺度、多层次动态变化。


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