北京大學(xué)第二代微型化雙光子顯微鏡問世
由北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所牽頭,聯(lián)合北大信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院電子學(xué)系、工學(xué)院以及中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院等組成的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì),在Nature Methods在線發(fā)表題為“Miniature two-photon microscopy for enlarged field-of-view, multi-plane, and long-term brain imaging”的文章。文中報(bào)道了第二代微型化雙光子熒光顯微鏡FHIRM-TPM 2.0(見圖),其成像視野是該團(tuán)隊(duì)于2017年發(fā)布的第一代微型化顯微鏡的7.8倍,同時(shí)具備三維成像能力,獲取了小鼠在自由運(yùn)動(dòng)行為中大腦三維區(qū)域內(nèi)上千個(gè)神經(jīng)元清晰穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)功能圖像,并且實(shí)現(xiàn)了針對(duì)同一批神經(jīng)元長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月的追蹤記錄。 目前,世界各國(guó)的腦科學(xué)研究如火如荼,中國(guó)的腦計(jì)劃也即將啟動(dòng)。其中,關(guān)于全景式解析腦連接圖譜和功能動(dòng)態(tài)圖譜的研究成為重點(diǎn)研究方向,而如何打破尺度壁壘,融合微觀神經(jīng)元和神經(jīng)突觸活動(dòng)與大腦整體的信息處理和個(gè)體行為信息,是領(lǐng)域內(nèi)亟待解決的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。 在國(guó)家自然科學(xué)基金委重大科研儀器研制專項(xiàng)“超高時(shí)空分辨微型化雙光子在體顯微成像系統(tǒng)”的支持下,該團(tuán)隊(duì)于2017年成功研制了新型微型化雙光子顯微鏡,取名為FHIRM-TPM。其探頭僅重2.2克,適于佩戴在小動(dòng)物頭部顱窗上,首次獲取了小鼠在自由行為過程中大腦神經(jīng)元和神經(jīng)突觸活動(dòng)的動(dòng)態(tài)圖像。該成果獲得了中國(guó)科技部評(píng)選的2017年度“中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”,同時(shí)與其他自由運(yùn)動(dòng)成像技術(shù)被Nature Methods雜志評(píng)為2018年度方法——“無限制行為動(dòng)物成像”。 |