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美國(guó)熒光顯微鈣成像參考價(jià)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-12-25

對(duì)于成像和長(zhǎng)時(shí)間成像,較重要的是要保證細(xì)胞的正常生長(zhǎng)。熒光團(tuán)受激發(fā)光光照后產(chǎn)生的氧化物質(zhì)與蛋白質(zhì)、核酸和脂肪等發(fā)生反應(yīng),熒光信號(hào)降低的同時(shí)(光致退色)也降低了細(xì)胞壽命(光線損傷)。在光照過(guò)程中氧化劑的產(chǎn)生,主要決定于熒光團(tuán)的光化學(xué)性質(zhì)和光照劑量,因此減少光照劑量成為解決上述問(wèn)題的途徑之一。光漂白(Photobleaching)指在光的照射下熒光物質(zhì)所激發(fā)出來(lái)的熒光強(qiáng)度隨著時(shí)間推移逐步減弱乃至消失的現(xiàn)象。熒光成像的質(zhì)量很大程度上依賴于熒光信號(hào)強(qiáng)度,提高激發(fā)光強(qiáng)度固然可以提高信號(hào)強(qiáng)度,但激發(fā)光的強(qiáng)度不是可以無(wú)限提高的,當(dāng)激發(fā)光的強(qiáng)度超過(guò)一定限度時(shí),光吸收就趨于飽和,并不可逆地破壞激發(fā)態(tài)分子,這就是光漂白現(xiàn)象。在顯微技術(shù)中,光漂白使得觀測(cè)變得很復(fù)雜,因?yàn)樗鼤?huì)造成破壞,使螢光團(tuán)無(wú)法繼續(xù)放光,從而干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。近年來(lái)出現(xiàn)了通過(guò)植入性的顯微鏡或透鏡進(jìn)行活動(dòng)動(dòng)物鈣成像的技術(shù)。美國(guó)熒光顯微鈣成像參考價(jià)

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鈣成像技術(shù)通常使用熒光染料或報(bào)告基因來(lái)標(biāo)記細(xì)胞中的鈣離子。當(dāng)細(xì)胞受到外界刺激時(shí),鈣離子會(huì)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),導(dǎo)致熒光染料或報(bào)告基因發(fā)出光信號(hào)。通過(guò)觀察光信號(hào)的強(qiáng)度和分布,可以推斷出鈣離子的濃度和分布情況。鈣成像技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):高靈敏度:可以檢測(cè)到細(xì)胞內(nèi)微小的鈣離子濃度變化。實(shí)時(shí)性:可以實(shí)時(shí)記錄鈣離子濃度的變化過(guò)程。空間分辨率高:可以清晰地觀察到鈣離子在細(xì)胞內(nèi)的分布情況。無(wú)創(chuàng)性:可以通過(guò)huo體成像技術(shù)觀察動(dòng)物體內(nèi)的鈣離子變化情況??芍貜?fù)性:可以對(duì)同一群體細(xì)胞進(jìn)行多次成像,以評(píng)估不同處理或刺激的影響??傊?,鈣成像技術(shù)是一種強(qiáng)大的生物醫(yī)學(xué)研究工具,可以幫助科學(xué)家們更好地了解細(xì)胞生理和病理狀態(tài),為疾病診斷和zhi療提供有力支持。寧波光遺傳鈣成像神經(jīng)元鈣成像的原理是利用特殊的熒光染料或鈣離子指示劑將神經(jīng)元中鈣離子濃度的變化通過(guò)熒光強(qiáng)度表現(xiàn)出來(lái)。

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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)行在體成像的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)高分辨率和高信噪比。例如,用雙光子顯微鏡對(duì)海馬樹(shù)突棘的鈣離子信號(hào)進(jìn)行成像,研究神經(jīng)元突觸后長(zhǎng)時(shí)程降低(Wangetal.,2000);觀察在體小鼠運(yùn)動(dòng)皮層神經(jīng)元在嗅覺(jué)選擇任務(wù)中刺激相關(guān)電位(Komiyamaetal.,2010)等等。不過(guò),這些實(shí)驗(yàn)還是需要對(duì)動(dòng)物進(jìn)行麻醉和固定,而神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域很多研究更希望能夠?qū)ψ杂苫顒?dòng)的動(dòng)物進(jìn)行研究。近年來(lái)出現(xiàn)了通過(guò)植入性的microscope或microlens進(jìn)行在體freelymoving動(dòng)物鈣成像的技術(shù)。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)Inscopix顯微鏡成像。動(dòng)物頭部只需植入GRINlens,方便活動(dòng)。

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(kāi),大量鈣離子內(nèi)流,包含神經(jīng)遞質(zhì)的囊泡由突觸前膜釋放至后膜,下游神經(jīng)元就得以接受到上游的信號(hào)。因此,鈣離子成像可以追蹤神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢?,從而幫助我們了解神?jīng)元集群的活動(dòng),可以用于感知覺(jué),學(xué)習(xí)記憶,社會(huì)性行為等各種各樣的研究中。鈣離子成像可以追蹤神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢弧?/p>

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轉(zhuǎn)基因Ca2+指示劑:轉(zhuǎn)基因技術(shù)和光遺傳技術(shù)的飛速發(fā)展,催生了基因編碼的Ca2+指示劑(GECIs)。它們不依賴于熒光染料,可以靶向特定的組織,如神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞、T細(xì)胞等,并且可以避免熒光指示劑帶來(lái)的的許多問(wèn)題,是監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物體內(nèi)鈣離子的一個(gè)極好的工具。個(gè)基因編碼的鈣離子指示劑Cameleon早在1997年就發(fā)表了。它是利用與鈣離子結(jié)合后發(fā)生結(jié)構(gòu)變化,作為供體的CFP和作為受體的YFP之間產(chǎn)生FRET的原理。2000年,GCaMP誕生了。它是增強(qiáng)型綠色熒光蛋白(EGFP)和鈣調(diào)蛋白(結(jié)合鈣離子)、鈣調(diào)蛋白結(jié)合肽M13組成的,結(jié)合鈣離子后,鈣調(diào)素-M13相互作用引起GFP空間結(jié)構(gòu)變化,發(fā)出綠色熒光(圖5)。GCaMP的問(wèn)世有著**性的意義,它改變了我們觀察神經(jīng)元群體活動(dòng)的方式,讓科學(xué)家們可以在成千上萬(wàn)的細(xì)胞中,看到哪些神經(jīng)元在放電,它們放電的模式和規(guī)律是怎樣的,從而進(jìn)一步探索各種內(nèi)在的神經(jīng)機(jī)制。長(zhǎng)時(shí)間追蹤相同細(xì)胞,進(jìn)行可重復(fù)的科學(xué)研究對(duì)自由行為動(dòng)物進(jìn)行慢性鈣成像研究。美國(guó)鈣成像grain lens

用標(biāo)準(zhǔn)行為測(cè)定法進(jìn)行成像和行為實(shí)驗(yàn)的時(shí)間同步可進(jìn)行深部腦區(qū)鈣成像。美國(guó)熒光顯微鈣成像參考價(jià)

哥倫比亞大學(xué)ZuckermanMind大腦行為研究所的RuiM.Costa課題組于2020年10月7日在Cell雜志上發(fā)表了一篇題為AnAmygdalaCircuitMediatesExperience-DependentMomentaryArrestsduringExploration的文章,作者開(kāi)發(fā)一種用于研究小鼠探索活動(dòng)中瞬時(shí)停滯行為機(jī)制的新型實(shí)驗(yàn),通過(guò)行為分析、環(huán)路映射、滔博生物-Inscopix自由活動(dòng)鈣成像顯微鏡結(jié)合光遺傳學(xué)手段,提供介導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)依賴性的瞬時(shí)停滯行為的BLA神經(jīng)元群體的jihuo和投射證據(jù),表明BLA-CEA環(huán)路可以作為新穎/熟悉情境的檢測(cè)器和效應(yīng)器,用于基于空間位置的熟悉程度來(lái)生成自定進(jìn)度的行為停滯,這一響應(yīng)對(duì)于動(dòng)物對(duì)未知環(huán)境進(jìn)行安全有效的探索是至關(guān)重要的。美國(guó)熒光顯微鈣成像參考價(jià)