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功能光学成像技术的发展使研究脑区和神经元的内部工作成为可能。随着功能光学成像技术的发展,神经学家们已经可以研究脑区和神经元内部的工作情况。功能钙成像技术就是其中之一,其主要原理是将外源性荧光信号和生理现象耦合起来——通过荧光染料信号的改变反映细胞内游离钙离子浓度,以此表示细胞的功能状态。目前它被广泛应用于实时监测一群相关神经元内钙离子的变化,从而判断其功能活动。该技术的出现使得科学家可以亲眼目睹神经信号在神经网络之中时间和空间上的传递穿梭。钙成像系统集成自动控制和精确计时的多模式输入端口。重庆在体钙成像价位
钙成像技术通常使用荧光染料或报告基因来标记细胞中的钙离子。当细胞受到外界刺激时,钙离子会进入细胞内,导致荧光染料或报告基因发出光信号。通过观察光信号的强度和分布,可以推断出钙离子的浓度和分布情况。钙成像技术具有以下优点:高灵敏度:可以检测到细胞内微小的钙离子浓度变化。实时性:可以实时记录钙离子浓度的变化过程。空间分辨率高:可以清晰地观察到钙离子在细胞内的分布情况。无创性:可以通过huo体成像技术观察动物体内的钙离子变化情况。可重复性:可以对同一群体细胞进行多次成像,以评估不同处理或刺激的影响。总之,钙成像技术是一种强大的生物医学研究工具,可以帮助科学家们更好地了解细胞生理和病理状态,为疾病诊断和zhi疗提供有力支持。江苏inscopix钙成像哪里有传统的钙成像技术受限于显微镜的视野,只能对很小的一片区域进行记录。
紫外光激发Ca2+荧光探针Fura-2和Indo-1都是紫外光激发的双波长Ca2+荧光指示剂,也是目前较常用的比率型钙离子荧光探针。与其他代的荧光指示剂相比,它们的荧光信号更强,对Ca2+的选择性也更强。比率指示剂会在与Ca2+结合后会改变吸收/发射特性。以双波长激发指示剂Fura-2为例。如图2所示,低Ca2+浓度下,Fura-2在~380nm处激发,高Ca2+浓度下,在~340nm处激发。光谱由两个峰组成:左侧较短波长的吸收峰随Ca2+浓度的增加而增大,右侧较长波长的吸收峰随Ca2+浓度的增加而减小。通过340/380nm交替激发,获取在510nm处对应的发射光荧光强度的比率,就可以对Ca2+浓度进行定量的测量。因为Fura-2结果准确,且不易被漂白,所以得到了普遍使用。
双光子荧光显微镜(Two-PhotonLaser-ScanningMicroscopy)。双光子显微成像技术是近些年发展起来的结合了共聚焦激光扫描显微镜和双光子激发技术的一种新型非线性光学成像方法,采用长波激发,能对组织进行深层次成像。常用的比较好激发波长大多位于800-900nm,而水、血液和固有组织发色团对这个波段的光吸收率低,此外散射的激发光子不能激发样品,因此背景第,光损伤小,适用于在体检测。双光子荧光成像技术能准确定位细胞内置入的微电极位置,从而观察胞体、树突甚至单个树突棘的活性。研究者可完整的观察神经组织的gaofen辨荧光图像,甚至可以分辨神经细胞单个树突棘中的钙分布。功能钙成像技术是将外源性荧光信号和生理现象耦合起来,通过荧光染料信号的改变反映细。
转基因Ca2+指示剂:转基因技术和光遗传技术的飞速发展,催生了基因编码的Ca2+指示剂(GECIs)。它们不依赖于荧光染料,可以靶向特定的组织,如神经细胞、心肌细胞、T细胞等,并且可以避免荧光指示剂带来的的许多问题,是监测转基因动物体内钙离子的一个极好的工具。个基因编码的钙离子指示剂Cameleon早在1997年就发表了。它是利用与钙离子结合后发生结构变化,作为供体的CFP和作为受体的YFP之间产生FRET的原理。2000年,GCaMP诞生了。它是增强型绿色荧光蛋白(EGFP)和钙调蛋白(结合钙离子)、钙调蛋白结合肽M13组成的,结合钙离子后,钙调素-M13相互作用引起GFP空间结构变化,发出绿色荧光(图5)。GCaMP的问世有着**性的意义,它改变了我们观察神经元群体活动的方式,让科学家们可以在成千上万的细胞中,看到哪些神经元在放电,它们放电的模式和规律是怎样的,从而进一步探索各种内在的神经机制。清醒动物脑功能钙成像的微型显微镜的研究在不断实践中。重庆光遗传钙成像nVoke2.0
长时间追踪相同细胞,进行可重复的科学研究对自由行为动物进行慢性钙成像研究。重庆在体钙成像价位
现在有三种在神经元上填充钙离子指示剂的方法,且都可以用于体内和体外研究。第一种方法是利用玻璃吸管将膜渗透性盐或葡聚糖形式的指示剂注入单个神经元中。此方法方便实验者控制单个神经元内的钙离子指示剂浓度且信噪比较高。第二种是利用“批量加载”的方法将钙离子指示剂染料负载神经元,观察对象为一群神经元。尽管此方法可能导致一些胶质细胞也被指示剂所标记,但提高了整体神经元的标记百分比,使研究者得以观察到一群神经元内动作电位相关性的活动。第三种也较为常用,通过病毒转染的方式使其基因编码钙离子指示剂。(A)单细胞注射法;(B)networkloading法;(C)通过病毒转染使其基因编码钙离子指示剂(expressionofgeneticallyencodedcalciumindicators,GECI)重庆在体钙成像价位
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