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解決鈣成像裝置對核磁成像的干擾:考慮到金屬對核磁成像的影響,研究人員在核磁共振成像的模塊上裝上了鈣成像模塊,該成像模塊所有的金屬元件全部被更換為非導(dǎo)電塑料??紤]到磁場對光纖記錄系統(tǒng)的干擾,減少鈣信號(hào)的噪音,將相干光纖激光器與核磁共振放置相鄰不同的房間。解決鈣成像和核磁成像區(qū)域的一致性:在成像過程中,以皮層區(qū)域的血管分布為參照物,以保證鈣成像和核磁成像的區(qū)域基本保持一致。但在實(shí)際成像中,鈣離子變化和血氧水平依賴性信號(hào)所響應(yīng)的區(qū)域并不是完全重合。因此研究人員將響應(yīng)區(qū)域內(nèi)的信號(hào)變化幅度進(jìn)行均一化,盡量避免因統(tǒng)計(jì)閾值引起差異。鈣離子在很多生理活動(dòng)中都發(fā)揮著重要作用。上海動(dòng)物神經(jīng)元鈣成像nVista3.0
鈣離子通過參與多種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)途徑來調(diào)控絕大多數(shù)類型神經(jīng)元的功能。由于鈣離子信號(hào)在已知的細(xì)胞器結(jié)構(gòu)中發(fā)揮其特定的功能,鈣離子成像顯得尤為重要。在神經(jīng)系統(tǒng)中,由于神經(jīng)元的多樣性,導(dǎo)致鈣離子功能也多樣化。在突觸前膜,鈣內(nèi)流激發(fā)貯存神經(jīng)遞質(zhì)的神經(jīng)小泡向胞外釋放;在突觸后膜,樹突棘內(nèi)鈣水平瞬間升高,介導(dǎo)了突觸可塑性;在細(xì)胞核內(nèi),鈣信號(hào)能夠調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄?,F(xiàn)在常使用的鈣離子指示劑有化學(xué)性鈣離子指示劑(ChemicalIndicators)和基因編碼鈣離子指示劑(GeneticallyEncodedIndicators)兩類。浙江神經(jīng)細(xì)胞鈣成像哪里買傳統(tǒng)鈣成像實(shí)驗(yàn)要求成像的光路極為穩(wěn)定。
雙光子顯微成像技術(shù)是近些年發(fā)展起來的結(jié)合了共聚焦激光掃描顯微鏡和雙光子激發(fā)技術(shù)的一種新型非線性光學(xué)成像方法,采用長波激發(fā),能對組織進(jìn)行深層次成像。常用的比較好激發(fā)波長大多位于800-900nm,而水、血液和固有組織發(fā)色團(tuán)對這個(gè)波段的光吸收率低,此外散射的激發(fā)光子不能激發(fā)樣品,因此背景第,光損傷小,適用于在體檢測。雙光子熒光成像技術(shù)能準(zhǔn)確定位細(xì)胞內(nèi)置入的微電極位置,從而觀察胞體、樹突甚至單個(gè)樹突棘的活性。研究者可完整的觀察神經(jīng)組織的gaofen辨熒光圖像,甚至可以分辨神經(jīng)細(xì)胞單個(gè)樹突棘中的鈣分布。
想要對鈣離子的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行有效的檢測,鈣離子指示劑的選擇顯得尤為重要。鈣離子熒光指示劑在未結(jié)合鈣離子前幾乎無熒光,與鈣離子結(jié)合后,熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng)。利用這一原理,可以通過指示劑的信號(hào)強(qiáng)弱來觀察細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度水平的變化。根據(jù)激發(fā)光波長范圍,鈣離子指示劑可以分為可見光激發(fā)和紫外光激發(fā),而根據(jù)其工作原理又可以分為比率和非比率型。常見的鈣離子指示劑有,紫外光激發(fā)Ca2+熒光探針、可見光激發(fā)Ca2+熒光探針、轉(zhuǎn)基因Ca2+指示劑。鈣成像系統(tǒng)支持聯(lián)網(wǎng),基于網(wǎng)絡(luò)的軟件可讓您隨時(shí)隨地監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。
多種鈣離子指示劑和鈣成像手段的存在使研究人員能夠根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行選擇。同樣,選擇合適的檢測設(shè)備也是至關(guān)重要的。對于使用CCD/sCMOS相機(jī)的成像系統(tǒng)來說,有兩個(gè)要求是很基本的:采集速度:根據(jù)不同的應(yīng)用所需的相機(jī)幀速也不同,對于神經(jīng)細(xì)胞來說,一般要求相機(jī)速度至少在10fps以上,有些高速應(yīng)用場景可能需要幾百甚至上千Hz的幀速。靈敏度:為了盡可能降低光漂白和其他副作用(特別是藍(lán)光激發(fā)時(shí)),需要降低激發(fā)光強(qiáng)度。因此相機(jī)要在較寬的發(fā)射光波長范圍上具有高靈敏度,才能檢測到弱光條件下的信號(hào),并適應(yīng)不同的染料的光譜發(fā)射特性。鈣離子也是神經(jīng)元活動(dòng)的重要“風(fēng)向標(biāo)”之一。美國神經(jīng)元鈣成像nVista3.0
功能鈣成像技術(shù)是將外源性熒光信號(hào)和生理現(xiàn)象耦合起來,通過熒光染料信號(hào)的改變反映細(xì)。上海動(dòng)物神經(jīng)元鈣成像nVista3.0
細(xì)胞內(nèi)鈣離子作為重要的信號(hào)分子其作用具有時(shí)間性和空間性。當(dāng)個(gè)細(xì)胞興奮時(shí),產(chǎn)生了一個(gè)電沖動(dòng),此時(shí),細(xì)胞外的鈣離子流入該細(xì)胞內(nèi),促使該細(xì)胞分泌神經(jīng)遞質(zhì),神經(jīng)遞質(zhì)與相鄰的下一級神經(jīng)細(xì)胞膜上的蛋白分子結(jié)合,促使這一級神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生新的電沖動(dòng)。以此類推,神經(jīng)信號(hào)便一級一級地傳遞下去,從而構(gòu)成復(fù)雜的信號(hào)體系,較終形成學(xué)習(xí)、記憶等大腦的高級功能。在哺乳動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)中,鈣離子同樣扮演著重要的信號(hào)分子的角色。靜息狀態(tài)下大部分神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度約為50-100nM,而細(xì)胞興奮時(shí)鈣離子濃度能瞬間上升10-100倍,增加的鈣離子對于突觸囊泡胞吐釋放神經(jīng)遞質(zhì)的過程必不可少。眾所周知,只有游離鈣才具有生物學(xué)活性,而細(xì)胞質(zhì)內(nèi)鈣離子濃度由鈣離子的內(nèi)外流平衡所決定,同時(shí)也受鈣結(jié)合蛋白的影響。細(xì)胞外鈣離子內(nèi)流的方式有很多種,其中包括電壓門控鈣離子通道、離子型谷氨酰胺受體、煙堿型膽堿能受體(nAChR)和瞬時(shí)受體電位C型通道(TRPC)等。上海動(dòng)物神經(jīng)元鈣成像nVista3.0