細胞內鈣離子作為重要的信號分子其作用具有時間性和空間性。當個細胞興奮時,產生了一個電沖動,此時,細胞外的鈣離子流入該細胞內,促使該細胞分泌神經遞質,神經遞質與相鄰的下一級神經細胞膜上的蛋白分子結合,促使這一級神經細胞產生新的電沖動。以此類推,神經信號便一級一級地傳遞下去,從而構成復雜的信號體系,終形成學習、記憶等大腦的高級功能。在哺乳動物神經系統中,鈣離子同樣扮演著重要的信號分子的角色。靜息狀態下大部分神經元細胞內鈣離子濃度約為50-100nM,而細胞興奮時鈣離子濃度能瞬間上升10-100倍,增加的鈣離子對于突觸囊泡胞吐釋放神經遞質的過程必不可少。眾所周知,只有游離鈣才具有生物學活性,而細胞質內鈣離子濃度由鈣離子的內外流平衡所決定,同時也受鈣結合蛋白的影響。細胞外鈣離子內流的方式有很多種,其中包括電壓門控鈣離子通道、離子型谷氨酰胺受體、煙堿型膽堿能受體(nAChR)和瞬時受體電位C型通道(TRPC)等。神經元鈣成像的原理就是利用特殊的熒光染料或鈣離子指示劑將神經元中鈣離子濃度的變化通過熒光強度表現出來,以反映神經元活性。該方法可以同時去觀察多個功能或位置相關的腦細胞。雙光子顯微鏡觀察到的現象證明了鈣離子的增加依賴于肌體觸發的鈉離子作用電勢。進口ultimainvestigator雙光子顯微鏡成像視野是多少
隨著技術的發展,雙光子顯微鏡的性能得到不斷地優化,結合它的特點,大致可以分成深和活兩個方面的提升。要想讓激發激光進入更深的層面,大致可從兩個方面入手,裝置優化與標本改造。關于裝置優化,我們可以把激光束變得更細,使能量更加集中,就能讓激光穿透更深。關于標本,其中影響光傳播的主要是物質吸收和散射,解決這個問題,我們需要對樣本進行透明化處理。一種方法是運用某種物質將標本浸泡,使其中的物質(主要是脂質)被破壞或溶解。另一種方法是運用電泳將脂質電解,讓標本的“透明度”得到提高。國內熒光激光雙光子顯微鏡成像原理雙光子顯微鏡使用方法是什么?
目前,腦科學的研究在全球范圍內如火如荼,中國的腦計劃也即將啟動。其中,全景式分析腦連接圖和功能動態圖的研究成為重點研究方向,如何打破尺度壁壘,將微觀神經元和突觸的信息處理和個體行為信息與全腦融合,是該領域亟待解決的關鍵挑戰。2021年1月6日,由北京大學分子醫學研究所牽頭,北京大學信息科學與技術學院電子系、工程學院和中國人民醫學科學院組成的跨學科團隊在NatureMethods上在線發表了一篇題為《大視場、多平面、長程腦成像的微型雙光子拷貝》的文章。本文報道了第二代小型化雙光子熒光顯微鏡FHIRM-TPM2.0。其成像視場是團隊2017年發布的第1代小型化顯微鏡的7.8倍。同時具有三維成像能力,獲得了小鼠自由運動行為時大腦三維區域數千個神經元清晰穩定的動態功能圖像,實現了對同一批次神經元一個月的跟蹤記錄。
目前,世界各國的腦科學研究如火如荼,中國的腦計劃也即將啟動。其中,關于全景式解析腦連接圖譜和功能動態圖譜的研究成為重點研究方向,而如何打破尺度壁壘,融合微觀神經元和神經突觸活動與大腦整體的信息處理和個體行為信息,是領域內亟待解決的一個關鍵挑戰。2021年1月6日,由北京大學分子醫學研究所牽頭,聯合北大信息科學技術學院電子學系、工學院以及中國人民******醫學科學院等組成的跨學科團隊,在NatureMethods在線發表題為“Miniaturetwo-photonmicroscopyforenlargedfield-of-view,multi-plane,andlong-termbrainimaging”的文章。文中報道了第二代微型化雙光子熒光顯微鏡FHIRM-TPM2.0,其成像視野是該團隊于2017年發布的低1代微型化顯微鏡的7.8倍,同時具備三維成像能力,獲取了小鼠在自由運動行為中大腦三維區域內上千個神經元清晰穩定的動態功能圖像,并且實現了針對同一批神經元長達一個月的追蹤記錄。雙光子顯微鏡工作原理是利用兩個光子的能量相加達到熒光激發能量閾值,來激發樣品中熒光分子發出熒光信號。
n摻雜可以明顯影響碳點(CDs)的發射和激發特性,使雙光子碳點(TP-CDs)具有本征雙光子激發特性和605nm紅光發射特性。在638nm激光的照射下,除了長波激發和發射外,還能產生活性氧,這為光動力技術提供了極大的可能性。更重要的是,各種表征和理論模擬證實了摻雜誘導的N雜環在TP-CDs與RNA的親和力中起著關鍵作用。這種親和力不僅可以實現核仁特異性的自我靶向,還可以通過ROS斷裂RNA鏈來解離TP-CDs@RNA復合物,從而在治療過程中產生熒光變化。TP-CDs結合了ROS產生的能力、PDT過程中的熒光變化、長波激發和發射特性以及核仁特異性自靶向性,因此可以認為是一種實時處理核仁動態變化的智能CDs。顯微成像技術包含:雙光子顯微鏡、寬場熒光顯微鏡、共聚焦顯微鏡、全內反射熒光顯微鏡等多種成像方式。國內雙光子顯微鏡圖像對比度
由于其非侵入性和高分辨率的特點,雙光子顯微鏡成為了研究神經科學、ai癥研究、免疫學等領域的重要工具。進口ultimainvestigator雙光子顯微鏡成像視野是多少
在高光子密度的情況下,熒光分子可以同時吸收兩個長波長的光子,然后發射出一個波長較短的光子,其效果和使用一個波長為長波長一半的光子去激發熒光分子是相同的(如下圖)。如煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH),在單光子激發時,在波長為350nm光的激發下發出450nm熒光;而在雙光子激發時,可采用750nm的激發光得到450nm熒光。由于雙光子激發需要很高的光子密度,為了不損傷細胞,雙光子顯微鏡使用高能量鎖模脈沖激光器。這種激光器發出的激光具有很高的峰值能量和很低的平均能量,從而可以減少光漂白和光毒性帶來的不利影響。進口ultimainvestigator雙光子顯微鏡成像視野是多少