目前，研究動(dòng)物大腦相關(guān)功能的技術(shù)主要包括核磁共振（fMRI）、多通道電生理以及雙光子熒光顯微成像。然而，這幾種方法均有不足，如：時(shí)空分辨率較低，不具有細(xì)胞特異性，也無法用于自由活動(dòng)的動(dòng)物，價(jià)格昂貴，系統(tǒng)龐大，僅適用于頭部固定和麻醉動(dòng)物的研究等等。
針對(duì)現(xiàn)在已有技術(shù)的局限性，千奧星科技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了可以用于自由運(yùn)動(dòng)動(dòng)物在體鈣成像的超微型顯微成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)價(jià)格便宜，使用簡便，具有便攜和高效的特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)了在自由活動(dòng)動(dòng)物上進(jìn)行單細(xì)胞水平的神經(jīng)活動(dòng)鈣信號(hào)記錄的應(yīng)用需求。大大推動(dòng)了神經(jīng)科學(xué)研究，豐富了科研人在動(dòng)物研究方面的技術(shù)手段。
千奧星科為各位科研人提供多種超微型顯微成像系統(tǒng)，多方位滿足科研需求，設(shè)備系列如下：
一、超微型顯微成像系統(tǒng)
二、超微型顯微成像系統(tǒng)&自動(dòng)對(duì)焦
三、超微型顯微成像系統(tǒng)&光遺傳
四、雙色超微型顯微成像系統(tǒng)
五、雙色超微型顯微成像系統(tǒng)&自動(dòng)對(duì)焦（即將推出）
一、超微型顯微成像系統(tǒng)
1.實(shí)驗(yàn)原理過程
◆ 通過注射病毒表達(dá)GCaMP或其它鈣離子熒光指示劑，植入GRIN透鏡用于后續(xù)觀察細(xì)胞活動(dòng)變化，并等待2-3周病毒表達(dá);
◆ 在靜息時(shí)，含有GCaMP的細(xì)胞將表現(xiàn)出基礎(chǔ)熒光信號(hào)。當(dāng)細(xì)胞（星形膠質(zhì)細(xì)胞或神經(jīng)元）被激發(fā)時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的鈣水平會(huì)增加，導(dǎo)致熒光強(qiáng)度增加，熒光通過埋植的透鏡收集后，被CMOS轉(zhuǎn)換為圖像信號(hào)，并被高速圖像采集卡采集。熒光信號(hào)強(qiáng)度的變化可以確定（df/f）并反映細(xì)胞的活性;
◆ 圖像處理軟件進(jìn)一步分析神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)和行為的相關(guān)性。
2.特點(diǎn)
◆ 系統(tǒng)組件包括顯微鏡鏡體、固定板、GRIN 透鏡、CMOS、圖像采集卡及采集軟件、轉(zhuǎn)向器等；
◆ 在單細(xì)胞分辨水平，記錄群神經(jīng)元的鈣信號(hào)；
◆ 適用于自由活動(dòng)動(dòng)物的在體實(shí)驗(yàn)，記錄動(dòng)物在自然狀態(tài)下的行為，同時(shí)觀察其腦部活動(dòng)；
◆ 通過植入GRIN透鏡，可以實(shí)現(xiàn)深腦成像；
◆ 系統(tǒng)體積小，重量輕，小鼠能夠自由運(yùn)動(dòng)和行為實(shí)驗(yàn)。
3.使用場景
◆ 主要用于行為動(dòng)物的在體鈣成像，進(jìn)而研究不同部位神經(jīng)元環(huán)路和行為之間的關(guān)系。直觀地反映在各種行為范式下，相應(yīng)腦區(qū)的活化狀態(tài)，進(jìn)行深部腦區(qū)血管、細(xì)胞外間質(zhì)的實(shí)時(shí)觀測。
◆ 可完成以下功能：
1.實(shí)時(shí)觀測動(dòng)物在進(jìn)行復(fù)雜行為時(shí)的神經(jīng)投射活動(dòng)；
2.深部腦區(qū)鈣離子成像；
3.皮層鈣離子成像；
4.深部腦區(qū)熒光細(xì)胞遷移變化。
二、超微型顯微成像系統(tǒng)&自動(dòng)對(duì)焦
1.特點(diǎn)
◆全新的鏡體設(shè)計(jì)，視場更大；
◆采集軟件更新升級(jí)，更貼合科研需求；
◆搭配視頻同步行為學(xué)軟件；
◆軟件控制進(jìn)行電子自動(dòng)對(duì)焦，實(shí)現(xiàn)動(dòng)物腦區(qū)清晰準(zhǔn)確成像；
◆減少手動(dòng)調(diào)焦的干擾，數(shù)據(jù)采集更穩(wěn)定。
2.使用場景
寬場熒光顯微鏡是進(jìn)行神經(jīng)元活動(dòng)光學(xué)成像的重要手段。配合相應(yīng)熒光探針，寬場熒光顯微鏡可以進(jìn)行單色、多色(例如雙色、三色)神經(jīng)元活動(dòng)熒光成像。
自動(dòng)對(duì)焦超微型顯微成像系統(tǒng)為包含了微型光學(xué)器件、微型成像元件和微型鏡體結(jié)構(gòu)的微型化寬場熒光顯微鏡，可精確定位目標(biāo)區(qū)域，極大的提高成像質(zhì)量，是自由活動(dòng)動(dòng)物進(jìn)行在體神經(jīng)活動(dòng)光學(xué)成像的理想方案。目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外的神經(jīng)科學(xué)研究中。
三、超微型顯微成像系統(tǒng)&光遺傳
1.特點(diǎn)
◆ 采集軟件更新升級(jí)，體驗(yàn)感更佳；
◆ 采用外置光源減輕了鏡體重量，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的活動(dòng)影響較??；
◆ 基于全新的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步減輕鏡體重量，減小了鏡體體積；
◆ 全新的照明光路設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)更好的熒光激發(fā)光和光遺傳刺激光的光斑質(zhì)量，從而取得更好的成像效果；
◆ 外置的光源端可以自由組合，根據(jù)不同的情況分別耦合不同的光源，可分別實(shí)現(xiàn)多色熒光成像、原位光遺傳成像；
◆ 可配視頻同步行為學(xué)軟件，同步/先后進(jìn)行光刺激和鈣成像。
2.主要用途
◆ 主要用于結(jié)合光遺傳行為動(dòng)物的在體鈣成像，進(jìn)而研究不同部位神經(jīng)元環(huán)路和行為之間的關(guān)系，直觀地反映在各種行為范式下，相應(yīng)腦區(qū)的活化狀態(tài)，進(jìn)行深部腦區(qū)血管、細(xì)胞外間質(zhì)的實(shí)時(shí)觀測；
◆ 減少實(shí)驗(yàn)誤差，同位點(diǎn)記錄；
◆ 實(shí)現(xiàn)細(xì)胞類型特異性。
四、雙色超微型顯微成像系統(tǒng)
1.特點(diǎn)
雙色超微型顯微成像系統(tǒng)在470nm激發(fā)光的基礎(chǔ)上增加了561nm通道，可以在同一位點(diǎn)同時(shí)記錄綠色熒光和紅色熒光的信號(hào)。
當(dāng)參考通道采用mCherry等紅色熒光蛋白作為標(biāo)記物時(shí)，該通道的信號(hào)可以作為對(duì)照數(shù)據(jù)排除運(yùn)動(dòng)噪音（包括光纖滑環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)噪音），驗(yàn)證鈣信號(hào)通道的數(shù)據(jù)有效性。
總之，利用這套系統(tǒng)可以同時(shí)對(duì)相關(guān)腦區(qū)的兩種類型神經(jīng)元在某一行為范式中的活動(dòng)情況進(jìn)行同步記錄，用以反映同一行為范式中不同類型神經(jīng)元的編碼特征。
2.應(yīng)用
主要用于多種細(xì)胞類型特異的行為動(dòng)物的在體鈣成像，進(jìn)而研究不同部位神經(jīng)元環(huán)路和行為之間的關(guān)系。
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