SPED光片显微镜:对生物系统结构和功能进行快速映射
Raju Tomer1, Matthew Lovett-Barron1, Isaac Kauvar2
1Department of Bioengineering, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA; CNC Program, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA.
Cell
|December 22, 2015
概括
我们开发了SPED光片显微镜, 以快速,高分辨率的脑图像. 这种新方法每秒达到数千个体积, 能够详细地绘制整个生物体的神经活动.
科学领域:
- 神经科学
- 显微镜
- 生物物理
背景情况:
- 了解生物神经系统需要高速,大视野的体积成像,
- 光板显微镜提供细胞分辨率用于小生物的大脑成像,但速度有限.
研究的目的:
- 开发一种超越体积成像速度限制的新型光板显微镜技术.
- 为了实现生物结构和功能的高速,细胞分辨率映射.
主要方法:
- 开发了SPED (球形偏差点扩散函数工程) 光板显微镜.
- 结合扩展的视野深度与光板光学切割以消除对象扫描.
- 使用导致球形偏差的光学机制来实现快速的体积扫描.
主要成果:
- 只有相机的拍摄速度才能达到数以千计的拍摄量.
- 证明了CLARITY小鼠大脑的细胞下分辨率成像.
- 完成了整个斑马鱼神经系统的细胞分辨率体积Ca2+成像.
结论:
- SPED光板显微镜显著提高了体积分析的成像速度.
- 这种技术使生物系统结构和功能的高速细胞分辨率绘制成为可能.
- SPED显微镜是神经科学研究的强大工具,特别是用于研究动态神经过程.
