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科技部:新一代微型化双光子荧光显微镜研制成功

时间:2017-10-01来源:科技部 点击: 百度搜索

【导读】膜生物学国家重点实验室(中国科学院动物研究所、清华大学、北京大学)程和平院士团队研制成功了新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜,获取了小鼠自由行为过程中大脑神经元和神经突......
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  膜生物学国家重点实验室(中国科学院动物研究所、清华大学、北京大学)程和平院士团队研制成功了新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜,获取了小鼠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。

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程和平院士

  新一代微型化双光子荧光显微镜体积小,仅重2.2 克,适于佩戴在小动物头部颅窗上,实时记录数十个神经元、上千个神经突触的动态信号。在大型动物上,还可望实现多探头佩戴、多颅窗不同脑区的长时程观测。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,成像质量可与商品化大型台式双光子荧光显微镜相媲美,优于目前该领域内主导的、美国脑科学计划研发的微型化宽场显微镜。该显微镜采用双轴对称高速微机电系统转镜扫描技术,具备多区域随机扫描和每秒1 万线的线扫描能力,首次采用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)技术,解决了动物的活动和行为由于荧光传输光缆拖拽所干扰的难题。

  相关成果于2017年5 月29 日在线发表于自然杂志子刊Nature Methods和Protocol Exchange,已申请多项专利。新一代微型化双光子荧光显微成像系统的成功研制彰显了膜生物学国家重点实验室在生物医学成像领域先期布局的前瞻性。微型化双光子荧光显微成像系统将为实现“分析脑、理解脑、模仿脑”的战略目标发挥重要作用。

  编辑点评:什么是微型化双光子荧光显微镜?成像技术是推动生命科学进步的核心动力。上世纪以来,人类陆续发现了包括X射线、全息照相法、CT、电子显微镜、MRI磁共振成像、超高分辨率显微成像在内的多种成像技术。近年来,生命科学研究不断对成像技术提出新的要求,即在清醒活体的状态下还要保证分子水平的分辨率。双光子显微成像将会是解决这个挑战的一个重要方面。

(责任编辑:Labtoday)
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