Cell子刊:北大用自创双光子成像技术发现神经元的奥秘

北京大学生命科学学院及麦戈文脑科学研究所的研究人员发表了题为“Complex Pattern Selectivity in Macaque Primary Visual Cortex Revealed by Large-Scale Two-Photon Imaging”的文章,利用这一课题组最新发展的清醒猴双光子成像技术,发现初级视觉皮层V1神经元对复杂形状的选择性反应。初级视皮层V1神经元对复杂形状的选择性 这一研究成果公布在Current Biology杂志上,由唐世明课题组完成。 视觉是高等动物最重要的感觉,超过80%的外界信息经由视觉获得,视觉识别也是机器学习及人工智能研究的核心问题。初级视皮层V1是大脑视觉信息处理的第一站,自Hubel & Wiesel上世纪60年代在V1的开创性研究工作以来,经过该领域科学家们几十年的努力,建立了经典的视觉信息处理等级学说,初级视皮层V1神经元被认为是主要处理视觉形状......阅读全文

多光子显微镜成像技术:双光子显微镜角膜成像

角膜提供了眼睛的大部分折射能力,由5层组成(图1),从外到内依次是上皮层,鲍曼层、基质、角膜后弹力层(间质膜)、内皮层。图1 角膜的组织学结构上皮层负责阻挡异物落入角膜,厚约50μm,由三种细胞构成,从外到内依次是表层细胞、翼细胞和基底细胞。只有基底细胞可进行有丝分裂和分化,基底细胞的补充是由从角膜

多光子显微镜成像技术:双光子显微镜角膜成像

角膜提供了眼睛的大部分折射能力,由5层组成(图1),从外到内依次是上皮层,鲍曼层、基质、角膜后弹力层(间质膜)、内皮层。 wx_article_20200815180121_819doe.jpg 图1 角膜的组织学结构 上皮层负责阻挡异物落入角膜,厚约50μm,由三

Cell子刊:北大用自创双光子成像技术发现神经元的奥秘

  北京大学生命科学学院及麦戈文脑科学研究所的研究人员发表了题为“Complex Pattern Selectivity in Macaque Primary Visual Cortex Revealed by Large-Scale Two-Photon Imaging”的文章,利用这一课题组最新

多光子显微镜成像技术:多光子显微镜用于体内神经元...

多光子显微镜成像技术:多光子显微镜用于体内神经元成像的多种技术与传统的单光子宽视野荧光显微镜相比,多光子显微镜(MPM)具有光学切片和深层成像等功能,这两个优势极大地促进了研究者们对于完整活体大脑深处神经的了解与认识。2019年,Jerome Lecoq等人从大脑深处的神经元成像、大量神经元成像、高

双光子成像和光声成像的区别

特点、性质。双光子成像和光声成像的区别在于特点、性质。1、特点:光声成像能够实现高特异性光谱组织的选择激发。双光子成像能够调节分辨率和成像深度,是近年来新兴的成像技术。2、性质:光声成像 结合了光学成像和声学成像的优点。双光子是近红外(NIR)一区(750-1000nm)和NIR二区(1000-17

LaVision双光子显微镜多线扫描双光子成像(二)

2. 方法与结果    为了从激光扫描显微镜的功能性成像中得出重要结论,一个高的时间分辨率是很重要的。在低光情况下,这通常通过进行单线扫描来获取。这被以一个垂直系统(VS)神经元的突触前分支的激光共聚焦(Leica SP2)钙离子成像示例 (see Fig. 1, Table 1). 这类神

LaVision双光子显微镜多线扫描双光子成像(三)

2.2.多线TPLSM中通过成像检测释放光    在单光束TPLSM中,光电倍增管PMT或者雪崩二极管APD可以很方便地用于释放光检测,由于双光子激发的原理,激发只发生在激光焦点处。因此,用于屏蔽离焦光线的共焦小孔变得不必要,并且可以使用NDD检测。这意味着激发光不会被送回扫描镜,而是直接进入位于靠

LaVision双光子显微镜多线扫描双光子成像(四)

2.3. 多线TPLSM中的获取模式    我们以两种获取模式操作多线TPLSM:第一种,整个研究使用所谓“帧扫描”模式,以64束激光在X、Y方向扫描样品。因此焦平面上激发了均一性照明,假定光束阵列的横向步长尺寸没有过于粗糙(通常使用≤400 nm的步长尺寸)。在Fig. 3A,展示了以“帧

LaVision双光子显微镜多线扫描双光子成像(一)

Journal of Neuroscience Methods 151 (2006) 276–286Application of multiline two-photon microscopy to functional in vivo imagingRafael Kurtz a,∗, Matthi

LSCM的双光子技术

近年来LSCM推出了双光子技术,即利用两个低能量激发光子激发一个荧光分子,其荧光波长等于一个高能量单光子直接激发一个荧光分子,却降低荧光损耗,并具有更高的激发功率和稳定的穿透力,从而提高图片分辨率,值得进行尝试和应用。总之,LSCM技术因其简单易行的前期处理、高辨识度的后期成像及无损于样品等优势,将

郑炜团队在高分辨双光子显微成像技术中取得进展

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员郑炜团队在高分辨双光子显微成像技术研发中取得系列进展。  第一项研究工作与华中科技大学教授费鹏团队合作完成,开发出基于多帧重构提高双光子成像轴向分辨率的方法。与传统双光子成像相比,该方法对成像轴向分辨率和信噪比均提升超过3倍。相关研究成果以Axial re

多光子显微镜成像技术:大视场多区域脑成像技术

为了了解神经回路的功能以及神经元之间的相互作用,需要对不同区域的大量神经元进行活体成像,我们这里介绍两种显微镜技术,分别针对大视场多区域成像和自由活动小鼠的活体成像。从图1可以看出用于视觉处理的神经元分布在直径约3毫米的区域——小鼠初级视觉皮层和多个较高级的视觉区域。当前的商用双光子显微镜系统通常提

郑炜团队提出梯度光场编码的双光子快速三维成像技术

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员郑炜团队提出一种基于激发光梯度编码的快速三维成像技术,可使双光子体成像速度比传统技术提升5至10倍。  双光子显微镜具有亚微米级的成像分辨率和毫米级的成像深度,被广泛应用在神经结构和功能成像以及其他活体成像研究中。传统的双光子三维成像是将双光子激发的焦点在

氮掺杂石墨烯量子点在双光子荧光成像研究取得进展

  双光子荧光成像技术具有近红外激发、避免光毒作用和光漂白、自发荧光干扰弱及较深的组织穿透深度等优点,在生物医药领域研究中受到极大关注。开发具有高双光子吸收截面、生物相溶性好的材料作为双光子荧光探针,是活细胞和深层组织成像研究领域的关键和热点。   国家纳米科学中心宫建茹研究组以氧化石墨烯为前驱体

LaVision双光子显微镜肿瘤生长与入侵动态成像(二)

Fig 2. 肿瘤生长阶段。 a 由落射荧光显微镜监测的移植瘤生长和入侵的时间进程。新生血管的插入,不存在(3天)和存在(7天)。标尺1mm。b 通过以day 1的体积进行归一化的肿瘤体积。mean+-SD(n=9)。c HT-1080移植肿瘤在6天的时候的肿瘤形态,血管化,分生和凋亡。

LaVision双光子显微镜肿瘤生长与入侵动态成像(一)

Dynamic imaging of cancer growth and invasion: a modiWedskin-fold chamber modelStephanie Alexander · Gudrun E. Koehl ·Markus Hirschberg · Edward K. Ge

LaVision双光子显微镜肿瘤生长与入侵动态成像(三)

Fig 4. HT-1080双色细胞的原位入侵模型。a 注射后6天入侵类型的分类。缺少入侵(上,左)并且散布单个细胞(上,右;白色箭头),散射的或者紧密地丝状整体入侵(下图)。标尺250um。 b 45个连续的非依赖性肿瘤的按中所分入侵模式的频率。11天时,沿着纹状肌肉纤维集体入侵丝的定位。

Lavision双光子显微镜毛囊再生过程活体成像(一)

Live imaging of stem cell and progeny behaviour in physiological hair-follicle regenerationPanteleimon Rompolas1, Elizabeth R. Deschene1*, Giovanni

Lavision双光子显微镜毛囊再生过程活体成像(二)

Figure 2 |生长过程中处于形态重组的干细胞progeny隔层. a, 毛囊生长中的向下伸展。生长状态的活毛囊三个连续时间点(3小时间隔)的光学切片,展示了progeny组分向下的伸展(左三) 。核间距增加,干细胞和progen隔层(大约生长初期 II to IIIa)中的总细胞数被定

LaVision双光子显微镜呼吸道网络中的神经元活动

Glycinergic interneurons are functionally integrated into the inspiratory network of mouse medullary slicesStefan M. Winter & Jens Fresemann & Christi

双光子显微镜的双光子显微镜的优势

双光子荧光显微镜有很多优点:1)长波长的光比短波长的光受散射影响较小容易穿透标本;2)焦平面外的荧光分子不被激发使较多的激发光可以到达焦平面,使激发光可以穿透更深的标本;3)长波长的近红外光比短波长的光对细胞毒性小;4)使用双光子显微镜观察标本的时候,只有在焦平面上才有光漂白和光毒性。所以,双光子显

美研发“光子神经元”运算系统

  据美国物理学家组织网7月19日报道,美国普林斯顿大学和航空与国防技术公司洛克希德·马丁公司合作,正在进行一项名为“光子神经元”(photonic neuron)的计划,旨在用一种光纤计算设备模拟脑神经网络的运算模式,开发出一种几乎瞬间就能作出决策的数字系统。这种设备和神经元很像,但

双光子光谱学的技术特点和应用

也是消除光谱线多普勒增宽的一种好方法。这种技术于1974年首先见诸报道。在这种技术中,一束光由反射镜沿着原路线反射回去,从而它们沿着相同的光轴向相反方向传播,叠加后成为驻波。气体样品便放置在驻波场中。如果把激光光束的频率调到所选定的原子跃迁频率的一半时,在一定的条件下,同光束发生相互作用的每一个原子

上海市活体双光子成像系统采购项目公开招标公告

项目概况上海市重大传染病和生物安全研究院活体双光子成像系统采购项目 招标项目的潜在投标人应在财瑞采购云平台(http://crzb.cairui.com.cn)获取招标文件,并于2022年04月11日 14点00分(北京时间)前递交投标文件。一、项目基本情况项目编号:1825-224A2021229

LaVision双光子显微镜无损伤无标记THG成像(三)

Fig. 4.THG成像深度与自动化细胞检测 (A–C) 小鼠额前叶皮质的THG图像,成像深度分别为100, 200, and 300 μm 。每幅图像都是3个以2微米深度间隔独立图像的最大密度投影(D) 110 μm深度处神经元细胞的自动检测THG图像。细胞检测的运算法则定义为以红色显示的

Nature子刊:高速双光子显微镜可用于小鼠大脑成像

  近日,美国斯坦福大学Mark J. Schnitzer及其研究小组研发出可用于清醒小鼠大脑成像的千赫兹双光子显微镜。这一研究成果于2019年10月28日在线发表于国际学术期刊《自然—方法学》。  研究人员介绍,双光子显微镜是在散射介质中成像的主要技术,通常可提供约10–30 Hz的帧采集速率。 

LaVision双光子显微镜无损伤无标记THG成像(二)

主要结果Fig. 1.无标记活体大脑的三次谐波显微成像(A)脑组织THG成像的epidetection几何学图示。插图:THG原理。注意基质中没有光学激发发生。(B) 树突处的聚焦激光束。通过将激光聚焦体积设定到树突直径的几倍大小,可以获得部分相匹配,显著的THG信号将会产生。(C)细胞

LaVision双光子显微镜无损伤无标记THG成像(一)

Label-free live brain imaging and targeted patching with third-harmonic generation microscopyStefan Wittea,b,1, Adrian Negreana,b,c, Johannes C. Lodde

利用双光子活体成像的方式对角膜干细胞进行观察记录

  复层扁平上皮又被称为复层鳞状上皮(Stratified squamous epithelia),通常存在于皮肤、食道以及口腔等部位的表面,会经历不断的再生过程,在此过程中终末分化的细胞从表面脱落并由具有干性的细胞进行补充。由于细胞不断丢失,复层扁平上皮必须处于一种动态平衡状态,以维持其组织结构和

哈工大《自然光子学》发文,成像技术再获进展!

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503062.shtm哈工大全媒体(张德龙 文/图)近日,哈工大仪器学院青年教授李浩宇团队在生物医学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。针对目前超分辨显微镜所面临的成像通量限制,团队提出基于计算光学成像的