不論采用哪一類鈣離子指示劑，總體上成像記錄過(guò)程是非常類似的。包含鈣離子指示劑的細(xì)胞可以通過(guò)熒光顯微鏡(fluorescencemicroscope)觀測(cè)，然后通過(guò)CCD攝像機(jī)捕捉、記錄圖像?，F(xiàn)在鈣成像技術(shù)主要在以下幾類神經(jīng)科學(xué)研究方面有廣泛應(yīng)用：1.記錄培養(yǎng)的...

雙光子之源：飛秒激光雙光子吸收理論早在1931年就由諾獎(jiǎng)得主MariaGoeppertMayer提出，30年后因?yàn)橛辛思す獠诺玫綄?shí)驗(yàn)驗(yàn)證，但是到WinfriedDenk發(fā)明雙光子顯微鏡又用了將近30年。要理解雙光子的技術(shù)挑戰(zhàn)和飛秒激光發(fā)揮的重要作用，首先要了解...

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(lái)——通過(guò)熒光染料信號(hào)的改變反映細(xì)胞內(nèi)游離鈣離子濃...

首先，雙光子成像采用波長(zhǎng)范圍約在700~1000 nm的近紅外光激發(fā)，在組織中的散射系數(shù)較小，穿透性很好，因此非常適合厚樣本的觀察。同時(shí)，由于是近紅外光激發(fā)，也能避免樣品中激發(fā)波長(zhǎng)較短的自發(fā)熒光物質(zhì)的干擾，可獲得較強(qiáng)的熒光信號(hào)（如下圖）。所以雙光子成像具有較深...

細(xì)胞內(nèi)鈣離子作為重要的信號(hào)分子其作用具有時(shí)間性和空間性。當(dāng)個(gè)細(xì)胞興奮時(shí)，產(chǎn)生了一個(gè)電沖動(dòng)，此時(shí)，細(xì)胞外的鈣離子流入該細(xì)胞內(nèi)，促使該細(xì)胞分泌神經(jīng)遞質(zhì)，神經(jīng)遞質(zhì)與相鄰的下一級(jí)神經(jīng)細(xì)胞膜上的蛋白分子結(jié)合，促使這一級(jí)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生新的電沖動(dòng)。以此類推，神經(jīng)信號(hào)便一級(jí)一級(jí)...

雙光子熒光顯微鏡（Two-PhotonLaser-ScanningMicroscopy）。雙光子顯微成像技術(shù)是近些年發(fā)展起來(lái)的結(jié)合了共聚焦激光掃描顯微鏡和雙光子激發(fā)技術(shù)的一種新型非線性光學(xué)成像方法,采用長(zhǎng)波激發(fā)，能對(duì)組織進(jìn)行深層次成像。常用的比較好激發(fā)波長(zhǎng)大多...

細(xì)胞內(nèi)鈣離子作為重要的信號(hào)分子其作用具有時(shí)間性和空間性。當(dāng)個(gè)細(xì)胞興奮時(shí)，產(chǎn)生了一個(gè)電沖動(dòng)，此時(shí)，細(xì)胞外的鈣離子流入該細(xì)胞內(nèi)，促使該細(xì)胞分泌神經(jīng)遞質(zhì)，神經(jīng)遞質(zhì)與相鄰的下一級(jí)神經(jīng)細(xì)胞膜上的蛋白分子結(jié)合，促使這一級(jí)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生新的電沖動(dòng)。以此類推，神經(jīng)信號(hào)便一級(jí)一級(jí)...

雙光子技術(shù)在醫(yī)學(xué)診斷方面有著巨大的應(yīng)用潛力。這方面沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)和體系，需要系統(tǒng)的醫(yī)學(xué)研究和龐大的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)支撐。通過(guò)基于多光子成像技術(shù)研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生化成分、微環(huán)境、組織形態(tài)、代謝功能的影響信息，可以發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)、組織病理學(xué)、疾病的診斷和特征的關(guān)系。共同...

近年來(lái)出現(xiàn)了通過(guò)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(guò)相機(jī)成像。動(dòng)物頭部只需植入GRINl...

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...

雙光子吸收理論早在1931年就由諾獎(jiǎng)得主MariaGoeppertMayer提出，30年后因?yàn)橛辛思す獠诺玫綄?shí)驗(yàn)驗(yàn)證，但是到WinfriedDenk發(fā)明雙光子顯微鏡又用了將近30年。要理解雙光子的技術(shù)挑戰(zhàn)和飛秒激光發(fā)揮的重要作用，首先要了解其中的非線性過(guò)程。雙...

因斯蔻浦的無(wú)創(chuàng)睡眠監(jiān)視系統(tǒng)不僅適用于科研工作，還可以應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。在臨床醫(yī)學(xué)中，對(duì)患者的睡眠監(jiān)測(cè)是非常重要的。通過(guò)無(wú)創(chuàng)睡眠監(jiān)視系統(tǒng)，醫(yī)生可以實(shí)時(shí)了解患者的睡眠狀態(tài)，包括睡眠深度、睡眠時(shí)間等，從而更好地評(píng)估患者的健康狀況，以及制定更加合理的治療方案。此外，...

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...

通過(guò)對(duì)微型光學(xué)系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)，F(xiàn)HIRM-TPM2.0成像視野擴(kuò)大至420×420平方微米，微型物鏡的工作距離擴(kuò)展至1毫米，以實(shí)現(xiàn)非侵入式成像；嵌入了可拆卸的快速軸向掃描模塊，實(shí)現(xiàn)了180微米深度的三維體成像和多平面快速切換的實(shí)時(shí)成像。該模塊由一個(gè)快速的電動(dòng)變...

目前，世界各國(guó)的腦科學(xué)研究如火如荼，中國(guó)的腦計(jì)劃也即將啟動(dòng)。其中，關(guān)于全景式解析腦連接圖譜和功能動(dòng)態(tài)圖譜的研究成為重點(diǎn)研究方向，而如何打破尺度壁壘，融合微觀神經(jīng)元和神經(jīng)突觸活動(dòng)與大腦整體的信息處理和個(gè)體行為信息，是領(lǐng)域內(nèi)亟待解決的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。2021年1月6...

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的角色，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...

與普通顯微鏡相比，電子顯微鏡可以在更小的尺度上觀察事物，冷凍電子顯微鏡可以觀察活性生物大分子。雙光子顯微鏡有什么優(yōu)勢(shì)？它能做普通光學(xué)顯微鏡做不到的事情嗎？原來(lái)雙光子顯微鏡可以準(zhǔn)確穿透厚標(biāo)本進(jìn)行定點(diǎn)和***觀察！因?yàn)殡姶挪ǖ牟ㄩL(zhǎng)越短，粒子越強(qiáng)，散射的影響越大。雙...

Piezosleep無(wú)創(chuàng)小動(dòng)物睡眠/覺(jué)醒行為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一套綜合性的睡眠/覺(jué)醒周期行為活動(dòng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，性價(jià)比高且完全無(wú)創(chuàng)。在自有活動(dòng)的小動(dòng)物身上進(jìn)行睡眠/覺(jué)醒的追蹤監(jiān)測(cè)，建立一個(gè)無(wú)創(chuàng)睡眠的監(jiān)測(cè)環(huán)境。在無(wú)需手工且不對(duì)動(dòng)物造成任何損傷的情況下，讓動(dòng)物保持完整的、無(wú)創(chuàng)...

完整的系統(tǒng)包括用于數(shù)據(jù)采集和分析的籠子、傳感器、硬件和軟件，并且易于擴(kuò)展，每個(gè)系統(tǒng)從幾只動(dòng)物到多達(dá)八十只，允許連續(xù)數(shù)天或數(shù)周的睡眠跟蹤。PiezoSleep系統(tǒng)獨(dú)特地實(shí)現(xiàn)非侵入性實(shí)時(shí)睡眠反饋控制，以提高實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停缢咧袛?，睡眠呼吸暫停的間歇性缺氧模型，光遺傳...

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...

細(xì)胞在受到外界刺激時(shí)，隨著刺激時(shí)間的增長(zhǎng)，即使刺激繼續(xù)存在，Ca2+熒光信號(hào)不但不會(huì)繼續(xù)增強(qiáng)，反而會(huì)減弱，直至恢復(fù)到未加刺激物時(shí)的水平。對(duì)于細(xì)胞受精過(guò)程中Ca2+熒光信號(hào)的變化情況，研究發(fā)現(xiàn)，配了在粘著過(guò)程中，Ca2+熒光信號(hào)未發(fā)生任何變化，而配子之間發(fā)生融合...

摻雜可以明顯影響碳點(diǎn)（CDs）的發(fā)射和激發(fā)特性，使雙光子碳點(diǎn)（TP-CDs）具有本征雙光子激發(fā)特性和605nm的紅光發(fā)射特性。在638nm激光照射下，除了長(zhǎng)波激發(fā)和發(fā)射外，還可以實(shí)現(xiàn)活性氧（ROS）的產(chǎn)生，這為光動(dòng)力技術(shù)提供了巨大的可能性。更重要的是，通過(guò)各種...

王愛(ài)民副教授結(jié)合工作實(shí)例，展示了雙光子顯微鏡的研發(fā)與應(yīng)用。歷經(jīng)3年多的協(xié)同奮戰(zhàn)，成功研制新一代高速分辨微型化雙光子熒光顯微鏡，重量只為2.2克，這一微型顯微鏡獲取了小鼠在自由行為過(guò)程中大腦神經(jīng)元和神經(jīng)突觸活動(dòng)清晰、穩(wěn)定的圖像，該顯微鏡適于佩戴在小動(dòng)物頭部，可實(shí)...

因斯蔻浦的無(wú)創(chuàng)睡眠監(jiān)視系統(tǒng)是一款專為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)計(jì)的睡眠監(jiān)測(cè)設(shè)備。它的工作原理是利用先進(jìn)的生物傳感器技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的呼吸、體溫、心率等生理參數(shù)，同時(shí)還可以監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的行為活動(dòng)、睡眠周期等信息。這些數(shù)據(jù)的獲取無(wú)需對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行任何手術(shù)操作，只需要將實(shí)...

因斯蔻浦的無(wú)創(chuàng)睡眠監(jiān)視系統(tǒng)不僅適用于基礎(chǔ)研究，也適用于藥物研發(fā)、疾病診斷等多種應(yīng)用領(lǐng)域。通過(guò)該系統(tǒng)，科研人員可以更準(zhǔn)確地評(píng)估藥物對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物睡眠質(zhì)量的影響，從而更有效地篩選出具有睡覺(jué)更好效果的藥物。此外，對(duì)于患有睡眠障礙的疾病患者，該系統(tǒng)也可以提供客觀的睡眠質(zhì)量...

作為一個(gè)多學(xué)科交叉、知識(shí)密集、資金密集的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，多光子顯微鏡涉及醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、電子學(xué)、工程學(xué)等學(xué)科，生產(chǎn)工藝相對(duì)復(fù)雜，進(jìn)入門檻較高，是衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)和高科技發(fā)展水平的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。過(guò)去的5年，多光子顯微鏡市場(chǎng)集中，由于投產(chǎn)生產(chǎn)的成本較高，...

SignalSolutions,LLC專注于動(dòng)物研究的非侵入性解決方案。我們的集成傳感器、硬件和軟件系統(tǒng)簡(jiǎn)化了研究。所述PiezoSleep系統(tǒng)是基于動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)和行為，用于自動(dòng)化高通量在小鼠和大鼠的睡眠和覺(jué)醒的研究，而不需要外科植入的EEG記錄。完整的系統(tǒng)包括...

無(wú)創(chuàng)睡眠監(jiān)視系統(tǒng)是如何工作的呢？首先，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物被放置在一個(gè)特制的實(shí)驗(yàn)籠內(nèi)，這個(gè)籠子配備了高精度的傳感器，能夠精確地監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的各種生理指標(biāo)，包括心率、呼吸率、體溫等。這些傳感器將收集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭B接的電腦上，通過(guò)特定的軟件進(jìn)行分析和處理。這個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)顯示...

因斯蔻浦的無(wú)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(wú)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...

膜片鉗技術(shù)與其它技術(shù)相結(jié)合Neher等**將膜片鉗技術(shù)與Fura2熒光測(cè)鈣技術(shù)結(jié)合，同時(shí)進(jìn)行如細(xì)胞內(nèi)熒光強(qiáng)度、細(xì)胞膜離子通道電流及細(xì)胞膜電容等多指標(biāo)變化的快速交替測(cè)定，這樣便可得出同一事件過(guò)程中，多種因素各自的變化情況，進(jìn)而可分析這些變化間的相互關(guān)系。Nehe...