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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、高速神经元成像这三个方面论述了相关的MPM技术[1]。想要将神经元活动与复杂行为联系起来,通常需要对大脑皮质深层的神经元进行成像,这就要求MPM具有深层成像的能力。激发和发射光会被生物组织高度散射和吸收是限制MPM成像深度的主要因素,虽然可以通过增加激光强度来解决散射问题,但这会带来其他问题,例如烧坏样品、离焦和近表面荧光激发。增加MPM成像深度最好的方法是用更长的波长作为激发光。另外,对于双光子(2P)成像而言,离焦和近表面荧光激发是两个最大的深度限制因素,而对于三光子(3P)成像这两个问题大大减小,但是三光子成像由于荧光团的吸收截面......阅读全文

超分辨率显微镜实现自由运动神经环路高分辨成像

  提到在体小动物神经成像,人们自然会联想到钙离子荧光探针局部注射或遗传钙指示剂(如Gcamp家族)结合双/三光子显微镜的经典在体成像组合。  随着基因改造技术的突飞猛进,通过病毒转染和转基因技术,在神经元内源性表达“基因编码类钙指示剂(genetically encoded calcium ind

关注激光共聚焦超高分辨显微学年会 领略微观世界精彩

  分析测试百科网讯 北京市2018年度激光共焦超高分辨显微学学术研讨会在北京天文馆举行,会议由北京市电镜学会和北京理化分析测试技术学会主办。本次会议旨在推动激光共焦超高分辨显微学的进步和发展,提高广大相关工作者的学术及技术水平,促进上述学科在生命科学等领域中的应用、发展和交流。两百余位专家学者、近

2011年激光共聚焦扫描显微学最新进展学术研讨会在京召开

奥林巴斯(中国)有限公司 齐冬工程师  奥林巴斯(中国)有限公司的齐冬工程师作了《活细胞分子扩散测量的共聚焦解决方案》的报告。  共聚焦一般成像和活细胞成像没有办法得到分子扩散信息。通过荧光关联谱(FCS)可总结分子荧光的变化规律,得到下列信息:分子量信息、分子浓度、胞内动力学、胞间环境和分子相互作

Nature Methods公布2018年度技术

  岁末,Nature Methods年度技术出炉——无限制行为动物成像(Imaging in freely behaving animals)。  入选理由为:成像技术和荧光传感器的技术进步帮助科学家们更加详细分析动物各种行为背后的神经元活动,这些动物包括大鼠,小鼠,鱼,果蝇和线虫。  一般来说,

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

香港中文大学开发了一种新颖的成像方法

  神经元的活动通常在10毫秒的时间范围内完成,这使得常规显微镜很难直接观察到这些现象。 这种新的压缩感测双光子显微镜技术可用于生物神经分布的3D成像或同时监视数百个神经元的活动。研究人员通过使用(a)传统的点扫描和(b)新的压缩成像方法,制备了花粉粒的双光子显微镜图像。点扫描成像时间为2.2秒,而

2015年激光共焦超高分辨显微学学术研讨会在京召开

  【导语】2014年诺贝尔化学奖颁给了超高分辨率领域的三位学者。仿佛是“忽如一夜春风来”,超高分辨率技术在2014年迎来了历史性的进展。此次“2015年激光共焦超高分辨显微学学术研讨会”为

如何利用多种成像技术加速癌症等疾病的研究!

  近年来,科学家们通过研究开发出了多种成像技术来加速人类癌症、肥胖等疾病的研究,本文中,将相关重要研究成果进行整理,分享给大家!与大家一起学习!  【1】Cell Rep:利用组合性成像技术成功追踪阿尔兹海默病患者大脑的退化过程  近日,一项刊登在国际杂志Cell Reports上的研究报告中,来

Cell:精确到单细胞!瞄准两个神经元便能控制视觉行为

  多年以来,人们试图通过对大脑不同区域进行电击来改善或治疗帕金森等运动障碍或抑郁症等神经障碍疾病。成千上万的神经疾病患者因此得以缓解病情。然而,这项治疗会牵扯到脑部大量未知的神经元。如果能够精确控制某几个控制疾病的神经元或将打开治疗神经性疾病的大门。  近日,哥伦比亚大学的神经科学家首次通过激活老

《自然—方法学》特写:无需标记的激光特技

哈佛大学的Brian Saar,Gary Holtom和谢晓亮教授(从左至右)发展了非线性显微成像技术和应用。 一个富含蛋白质的毛发及其周围的富含脂肪的皮脂腺。该图像是通过受激拉曼散射方法采集的,绿色为脂肪,蓝色为蛋白质。  最近出版的《自然—方法学》刊登特写文章——《无需标记的激光

“超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统”获进展

  在国家自然科学基金国家重大科研仪器研制专项“超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统”(项目编号:31327901)的支持下,北京大学分子医学研究所、信息科学技术学院、动态成像中心、生命科学学院、工学院联合中国人民解放军军事医学科学院组成跨学科团队,历经三年多的协同奋战,成功研制新一代高速高分辨

Cell:研究人员用单细胞精确控制老鼠大脑的行为

  哥伦比亚大学的一个神经科学家小组首次通过激活老鼠视觉皮层中的几个神经元来控制老鼠的视觉行为。  在发表在《Cell》杂志上的研究中,研究人员证明了所谓的神经元群在行为中具有因果关系。研究人员使用了新的光学和分析工具,在小鼠执行视觉任务时识别其皮层集合。他们还使用高分辨率光遗传学以单细胞精度同时靶

2.2克高速高分辨微型化双光子荧光显微镜现世

   历经3年多的协同奋战,北京大学联合中国人民解放军军事医学科学院组成跨学科团队,成功研制新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜,重量仅为2.2克。该科研团队通过这一微型显微镜获取了小鼠在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。原始论文于5月29日在线发表于《自然》杂志子刊Natu

法国同步三维成像技术让观察大脑无需扫描

  据美国物理学家组织网近日报道,最近,法国巴黎笛卡尔大学科学家结合数字单光子全息刺激和远程聚焦荧光功能成像两项技术,开发出一种能在光激发脑部神经元的条件下,同步观察其解剖结构和生理功能的三维成像技术,而且分辨率和准确性更高。  观察大脑在三维空间处理感觉及概念信号分两步走:一是拍摄神经结构,二是刺

2014年测序、克隆、细胞分析等技术展望

  新一代测序   新一代测序(NGS)技术一路走来,逐渐褪下其神秘面纱,进入越来越多的实验室。随着时间的推移,NGS系统从“高端大气上档次”的大型平台演化成满足个性化需求的台式测序仪。MiSeq、Ion Torrent和454 GS Junior这些仪器的上市,也推动了测序平台的普及。同

用算法分析图像,实现对神经元行为的精准“录像”研究

近日,MIT 的工程师团队发明一种自动化方法,利用计算机算法来分析显微镜图像,并将“机械臂”引导到目标细胞上,以实现对神经元具体行为的研究与分析。用算法分析图像,实现对神经元行为的精准“录像”研究据了解,这项技术可以让更多科学家对单个神经元进行研究,并且去了解单个神经元是如何通过与其他细胞的

NatMethods年中专题:定量生物成像

  最新一期(7月)Nature Methods发布了今年年中的一项重要焦点专题:Bioimage Informatics,这一专题中包含一篇社论,一篇人物特写,以及多篇研究进展,其中也包含了来自国内学者的研究新成果。   随着以显微技术为基础的成像技术的发展,所获取生物成像信息数据的规模和复

Science:提升你的显微镜

Science:提升你的显微镜  一个科学家能否显现出实验材料上错综复杂的细节,取决于他们使用显微镜的能力。“一个古老的谚语是,好的显微镜取决于它各部分的总和。”美国马萨诸塞州坎布里奇市哈佛生物影像中心成像部主任Douglas Richardson说,“如果其中一个组件(目镜、检测器或任何其他组件)

Nature Methods:2016年最值得关注的八大技术

  《Nature Methods》盘点2015年度技术,选出了最受关注的技术成果:单粒子低温电子显微镜(cryo-EM)技术。 除此之外,也整理出了2016年最值得关注的几项技术,分别为:细胞内蛋白标记(Protein labeling in cells)、细胞核结构(Unraveling nuc

《自然-方法》特刊逐个盘点十大生物技术

  日前,《自然-方法》(Nature Methods)杂志在十周年之际推出了纪念特刊,点评了在过去十年中对生物学研究影响最深的十大技术。二代测序、CRISPR、单分子技术、细胞重编程、光遗传学、超高分辨率显微镜等纷纷上榜。  二代测序 Next-generationsequencing  二代测序

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。 

Science:创建人脑“入口”,解析唐氏综合征对大脑的影响

  在最新一项对人脑发育机制的研究中,来自帝国理工学院与剑桥大学的研究人员通过将人类脑细胞移植到小鼠大脑,首次观察到了脑细胞是如何生长和相互连接的。该小组称,这一方法或可用于未来一系列大脑状况,包括精神分裂症、痴呆及孤独症的研究。  研究以“In vivo modeling of human neu

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

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

科学大咖带你看懂2017年度中国科学十大进展

  科技部2月27日在北京公布了“2017年度中国科学十大进展”:实现星地千公里级量子纠缠和密钥分发及隐形传态;将病毒直接转化为活疫苗及治疗性药物;首次探测到双粲重子;实验发现三重简并费米子;实现氢气的低温制备和存储;研发出基于共格纳米析出强化的新一代超高强钢;利用量子相变确定性制备出多粒子纠缠态;

光子如雪也能崩塌

  寂静的雪山,随着一声“咔嚓”的轻响,雪层断裂,“白色妖魔”呼啸而下,巨大的力量能将将所过之处扫荡殆尽,自然界的雪崩危害巨大,能摧毁森林、威胁人类。实际上,雪崩并非雪花专有,光子也能发生雪崩,同样的能量喷涌,带来的却是革命性的应用。 近日,研究人员开发出了第一个证明“光子雪

2017年中国科学十大进展在京发布

  该项活动旨在加强对我国重大基础研究进展的宣传,激励广大科技工作者的科学热情和奉献精神,促进公众更加理解、关心和支持科学,在全社会营造良好的科学氛围。该项活动已成为我国基础研究传播工作的一个品牌,在科技界产生了良好反响。  1、实现星地千公里级量子纠缠和密钥分发及隐形传态“墨子号”卫星实现千公里级

中科院发布2017年中国科学十大进展

  “中国科学十大进展”遴选活动由科技部高技术研究发展中心举办,截至2018年已举办13届。研究进展由《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》和《科学通报》五家编辑部推荐,由两院院士、973计划顾问组和咨询组专家、973计划项目首席科学家、国家重点实验室主任等专家学者经过初选和

Nature杂志3月必看的亮点研究,你都看了么?

  一转眼3月即将结束,那么3月Nature有什么亮点研究呢?下面小编为大家盘点了本月Nature杂志的亮点文章,以飨读者。  【1】Nature:重磅!发现CD4 T细胞HIV病毒库的标志物---CD32a  doi:10.1038/nature21710.  在一项新的研究中,法国研究人员发现一

LED光源在荧光显微成像中的应用简述(二)

目前可以使用的LED芯片的功率与100W汞灯泡中等离子弧产生的辐射相差甚远。灯泡能够发射极宽谱段范围的能量,但在给定的约20nm的谱段范围内,LED更有优势甚至超过了汞灯泡在360nm至800nm的大部分区域。LED的过度使用在荧光应用领域非常常见,这使热量管理变得极为重要。冷却技术包括珀尔帖(Pe