多光子顯微鏡成像技術:多光子顯微鏡用于體內神經元成像的多種技術與傳統的單光子寬視野熒光顯微鏡相比,多光子顯微鏡(MPM)具有光學切片和深層成像等功能,這兩個優勢極大地促進了研究者們對于完整活體大腦深處神經的了解與認識。2019年,Jerome Lecoq等人從大腦深處的神經元成像、大量神經元成像、高速神經元成像這三個方面論述了相關的MPM技術[1]。想要將神經元活動與復雜行為聯系起來,通常需要對大腦皮質深層的神經元進行成像,這就要求MPM具有深層成像的能力。激發和發射光會被生物組織高度散射和吸收是限制MPM成像深度的主要因素,雖然可以通過增加激光強度來解決散射問題,但這會帶來其他問題,例如燒壞樣品、離焦和近表面熒光激發。增加MPM成像深度最好的方法是用更長的波長作為激發光。另外,對于雙光子(2P)成像而言,離焦和近表面熒光激發是兩個最大的深度限制因素,而對于三光子(3P)成像這兩個問題大大減小,但是三光子成像由于熒光團的吸收截面......閱讀全文
提到在體小動物神經成像,人們自然會聯想到鈣離子熒光探針局部注射或遺傳鈣指示劑(如Gcamp家族)結合雙/三光子顯微鏡的經典在體成像組合。 隨著基因改造技術的突飛猛進,通過病毒轉染和轉基因技術,在神經元內源性表達“基因編碼類鈣指示劑(genetically encoded calcium ind
分析測試百科網訊 北京市2018年度激光共焦超高分辨顯微學學術研討會在北京天文館舉行,會議由北京市電鏡學會和北京理化分析測試技術學會主辦。本次會議旨在推動激光共焦超高分辨顯微學的進步和發展,提高廣大相關工作者的學術及技術水平,促進上述學科在生命科學等領域中的應用、發展和交流。兩百余位專家學者、近
奧林巴斯(中國)有限公司 齊冬工程師 奧林巴斯(中國)有限公司的齊冬工程師作了《活細胞分子擴散測量的共聚焦解決方案》的報告。 共聚焦一般成像和活細胞成像沒有辦法得到分子擴散信息。通過熒光關聯譜(FCS)可總結分子熒光的變化規律,得到下列信息:分子量信息、分子濃度、胞內動力學、胞間環境和分子相互作
歲末,Nature Methods年度技術出爐——無限制行為動物成像(Imaging in freely behaving animals)。 入選理由為:成像技術和熒光傳感器的技術進步幫助科學家們更加詳細分析動物各種行為背后的神經元活動,這些動物包括大鼠,小鼠,魚,果蠅和線蟲。 一般來說,
為了了解神經回路的功能以及神經元之間的相互作用,需要對不同區域的大量神經元進行活體成像,我們這里介紹兩種顯微鏡技術,分別針對大視場多區域成像和自由活動小鼠的活體成像。從圖1可以看出用于視覺處理的神經元分布在直徑約3毫米的區域——小鼠初級視覺皮層和多個較高級的視覺區域。當前的商用雙光子顯微鏡系統通常提
神經元的活動通常在10毫秒的時間范圍內完成,這使得常規顯微鏡很難直接觀察到這些現象。 這種新的壓縮感測雙光子顯微鏡技術可用于生物神經分布的3D成像或同時監視數百個神經元的活動。研究人員通過使用(a)傳統的點掃描和(b)新的壓縮成像方法,制備了花粉粒的雙光子顯微鏡圖像。點掃描成像時間為2.2秒,而
【導語】2014年諾貝爾化學獎頒給了超高分辨率領域的三位學者。仿佛是“忽如一夜春風來”,超高分辨率技術在2014年迎來了歷史性的進展。此次“2015年激光共焦超高分辨顯微學學術研討會”為
近年來,科學家們通過研究開發出了多種成像技術來加速人類癌癥、肥胖等疾病的研究,本文中,將相關重要研究成果進行整理,分享給大家!與大家一起學習! 【1】Cell Rep:利用組合性成像技術成功追蹤阿爾茲海默病患者大腦的退化過程 近日,一項刊登在國際雜志Cell Reports上的研究報告中,來
多年以來,人們試圖通過對大腦不同區域進行電擊來改善或治療帕金森等運動障礙或抑郁癥等神經障礙疾病。成千上萬的神經疾病患者因此得以緩解病情。然而,這項治療會牽扯到腦部大量未知的神經元。如果能夠精確控制某幾個控制疾病的神經元或將打開治療神經性疾病的大門。 近日,哥倫比亞大學的神經科學家首次通過激活老
哈佛大學的Brian Saar,Gary Holtom和謝曉亮教授(從左至右)發展了非線性顯微成像技術和應用。 一個富含蛋白質的毛發及其周圍的富含脂肪的皮脂腺。該圖像是通過受激拉曼散射方法采集的,綠色為脂肪,藍色為蛋白質。 最近出版的《自然—方法學》刊登特寫文章——《無需標記的激光
在國家自然科學基金國家重大科研儀器研制專項“超高時空分辨微型化雙光子在體顯微成像系統”(項目編號:31327901)的支持下,北京大學分子醫學研究所、信息科學技術學院、動態成像中心、生命科學學院、工學院聯合中國人民解放軍軍事醫學科學院組成跨學科團隊,歷經三年多的協同奮戰,成功研制新一代高速高分辨
哥倫比亞大學的一個神經科學家小組首次通過激活老鼠視覺皮層中的幾個神經元來控制老鼠的視覺行為。 在發表在《Cell》雜志上的研究中,研究人員證明了所謂的神經元群在行為中具有因果關系。研究人員使用了新的光學和分析工具,在小鼠執行視覺任務時識別其皮層集合。他們還使用高分辨率光遺傳學以單細胞精度同時靶
歷經3年多的協同奮戰,北京大學聯合中國人民解放軍軍事醫學科學院組成跨學科團隊,成功研制新一代高速高分辨微型化雙光子熒光顯微鏡,重量僅為2.2克。該科研團隊通過這一微型顯微鏡獲取了小鼠在自由行為過程中大腦神經元和神經突觸活動清晰、穩定的圖像。原始論文于5月29日在線發表于《自然》雜志子刊Natu
據美國物理學家組織網近日報道,最近,法國巴黎笛卡爾大學科學家結合數字單光子全息刺激和遠程聚焦熒光功能成像兩項技術,開發出一種能在光激發腦部神經元的條件下,同步觀察其解剖結構和生理功能的三維成像技術,而且分辨率和準確性更高。 觀察大腦在三維空間處理感覺及概念信號分兩步走:一是拍攝神經結構,二是刺
新一代測序 新一代測序(NGS)技術一路走來,逐漸褪下其神秘面紗,進入越來越多的實驗室。隨著時間的推移,NGS系統從“高端大氣上檔次”的大型平臺演化成滿足個性化需求的臺式測序儀。MiSeq、Ion Torrent和454 GS Junior這些儀器的上市,也推動了測序平臺的普及。同
近日,MIT 的工程師團隊發明一種自動化方法,利用計算機算法來分析顯微鏡圖像,并將“機械臂”引導到目標細胞上,以實現對神經元具體行為的研究與分析。用算法分析圖像,實現對神經元行為的精準“錄像”研究據了解,這項技術可以讓更多科學家對單個神經元進行研究,并且去了解單個神經元是如何通過與其他細胞的
最新一期(7月)Nature Methods發布了今年年中的一項重要焦點專題:Bioimage Informatics,這一專題中包含一篇社論,一篇人物特寫,以及多篇研究進展,其中也包含了來自國內學者的研究新成果。 隨著以顯微技術為基礎的成像技術的發展,所獲取生物成像信息數據的規模和復
Science:提升你的顯微鏡 一個科學家能否顯現出實驗材料上錯綜復雜的細節,取決于他們使用顯微鏡的能力。“一個古老的諺語是,好的顯微鏡取決于它各部分的總和。”美國馬薩諸塞州坎布里奇市哈佛生物影像中心成像部主任Douglas Richardson說,“如果其中一個組件(目鏡、檢測器或任何其他組件)
《Nature Methods》盤點2015年度技術,選出了最受關注的技術成果:單粒子低溫電子顯微鏡(cryo-EM)技術。 除此之外,也整理出了2016年最值得關注的幾項技術,分別為:細胞內蛋白標記(Protein labeling in cells)、細胞核結構(Unraveling nuc
日前,《自然-方法》(Nature Methods)雜志在十周年之際推出了紀念特刊,點評了在過去十年中對生物學研究影響最深的十大技術。二代測序、CRISPR、單分子技術、細胞重編程、光遺傳學、超高分辨率顯微鏡等紛紛上榜。 二代測序 Next-generationsequencing 二代測序
近日,美國斯坦福大學Mark J. Schnitzer及其研究小組研發出可用于清醒小鼠大腦成像的千赫茲雙光子顯微鏡。這一研究成果于2019年10月28日在線發表于國際學術期刊《自然—方法學》。 研究人員介紹,雙光子顯微鏡是在散射介質中成像的主要技術,通常可提供約10–30 Hz的幀采集速率。
在最新一項對人腦發育機制的研究中,來自帝國理工學院與劍橋大學的研究人員通過將人類腦細胞移植到小鼠大腦,首次觀察到了腦細胞是如何生長和相互連接的。該小組稱,這一方法或可用于未來一系列大腦狀況,包括精神分裂癥、癡呆及孤獨癥的研究。 研究以“In vivo modeling of human neu
Label-free live brain imaging and targeted patching with third-harmonic generation microscopyStefan Wittea,b,1, Adrian Negreana,b,c, Johannes C. Lodde
Journal of Neuroscience Methods 151 (2006) 276–286Application of multiline two-photon microscopy to functional in vivo imagingRafael Kurtz a,?, Matthi
科技部2月27日在北京公布了“2017年度中國科學十大進展”:實現星地千公里級量子糾纏和密鑰分發及隱形傳態;將病毒直接轉化為活疫苗及治療性藥物;首次探測到雙粲重子;實驗發現三重簡并費米子;實現氫氣的低溫制備和存儲;研發出基于共格納米析出強化的新一代超高強鋼;利用量子相變確定性制備出多粒子糾纏態;
寂靜的雪山,隨著一聲“咔嚓”的輕響,雪層斷裂,“白色妖魔”呼嘯而下,巨大的力量能將將所過之處掃蕩殆盡,自然界的雪崩危害巨大,能摧毀森林、威脅人類。實際上,雪崩并非雪花專有,光子也能發生雪崩,同樣的能量噴涌,帶來的卻是革命性的應用。 近日,研究人員開發出了第一個證明“光子雪
該項活動旨在加強對我國重大基礎研究進展的宣傳,激勵廣大科技工作者的科學熱情和奉獻精神,促進公眾更加理解、關心和支持科學,在全社會營造良好的科學氛圍。該項活動已成為我國基礎研究傳播工作的一個品牌,在科技界產生了良好反響。 1、實現星地千公里級量子糾纏和密鑰分發及隱形傳態“墨子號”衛星實現千公里級
“中國科學十大進展”遴選活動由科技部高技術研究發展中心舉辦,截至2018年已舉辦13屆。研究進展由《中國基礎科學》《科技導報》《中國科學院院刊》《中國科學基金》和《科學通報》五家編輯部推薦,由兩院院士、973計劃顧問組和咨詢組專家、973計劃項目首席科學家、國家重點實驗室主任等專家學者經過初選和
一轉眼3月即將結束,那么3月Nature有什么亮點研究呢?下面小編為大家盤點了本月Nature雜志的亮點文章,以饗讀者。 【1】Nature:重磅!發現CD4 T細胞HIV病毒庫的標志物---CD32a doi:10.1038/nature21710. 在一項新的研究中,法國研究人員發現一
目前可以使用的LED芯片的功率與100W汞燈泡中等離子弧產生的輻射相差甚遠。燈泡能夠發射極寬譜段范圍的能量,但在給定的約20nm的譜段范圍內,LED更有優勢甚至超過了汞燈泡在360nm至800nm的大部分區域。LED的過度使用在熒光應用領域非常常見,這使熱量管理變得極為重要。冷卻技術包括珀爾帖(Pe