多彩な脳内イメージングを可能にする多用途のミニチュア 2 光子顕微鏡

科学分野:

• 神経科学
• 生物医学工学
• 顕微鏡技術

背景:

• 自由に行動する動物の 脳の深部画像は 神経回路を理解するために重要です
• 既存の2光子顕微鏡システムは サイズ,柔軟性,画像の深さに制限があります.
• 多色画像は 脳内の複雑な細胞・分子プロセスを解剖するのに不可欠です

研究 の 目的:

• "FHIRM-TPM 3.0"を紹介する. 進化した脳イメージングのための新型コンパクト2フォトン顕微鏡です.
• 自由に行動するマウスの 多色の脳画像処理の 能力を実証するためです
• 神経科学の研究の様々な応用のためのシステムの汎用性と高解像度を紹介する.

主な方法:

• ミニチュア2フォトン顕微鏡とブロードバンド反共鳴ホローコアファイバーの統合
• 光学偏差の修正と深層組織への光収集の最適化.
• 視野を拡大し,高次元の解像度を達成するために交換可能なオブジェクトの設計.
• 多色刺激波長 (780,920,1030 nm) を使って同時に細胞活動を監視する.

主要な成果:

• 820μmを超える深さで皮質ニューロンのイメージングを達成しました.
• hippocampal Ca2+イメージングは,GRINレンズを使用して単一デンドリティック脊椎解像度で有効にしました.
• 0.68μmから1.46μmまでの解像度で10倍のスケーラブルな視野 (最大1 × 0.8 mm2) を提供します.
• APP/PS1マウスにおけるアミロイドプラークに対するミトコンドリアと細胞溶液のCa2+活性について,研究が成功しました.

結論:

• FHIRM-TPM 3.0は,神経科学の研究における多彩の深層脳イメージングのための汎用的で強力なツールです.
• このシステムの小型化と高度な光学設計は,自由に行動する被験者の体内の研究を容易にする.
• 高解像度で深部組織を画像化することで 神経疾患や脳機能の研究が進んでいます