可调的贝塞尔束二光子光显微镜用于大脑动态的高速体积成像

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物医学工程 生物医学工程
• 光学成像技术的成像

背景情况:

• 高速体积脑成像对于理解细胞功能至关重要.
• 大脑成像需要适应性分辨率和3D采样,用于异质结构.
• 对于复杂的神经生物学研究,现有的技术在速度和灵活性方面面临限制.

研究的目的:

• 推出一种新的,多功能显微镜平台,用于高速,高分辨率的脑内内存成像.
• 为了克服传统的两光子光显微镜 (TPFM) 在速度和运动工件减少方面的局限性.
• 为了使大脑动态,连接和免疫反应的多式调研.

主要方法:

• 开发了可调节的贝塞尔束二光子光显微镜 (tBessel-TPFM),具有轴向延长的贝塞尔焦点.
• 与传统TPFM相比,通过将3D扫描转换为快速的2D,实现了100倍更快的采集率.
• 集成的tBessel-TPFM与同时进行3D光遗传刺激和单细胞激光切除.

主要成果:

• 在微生物体内展示了毫米尺度的亚细胞分辨率成像.
• 在正常和中风模型中量化绘制脑血流和神经血管合.
• 成功地绘制了神经元连接,跟踪了微质动态,揭示了各种神经免疫反应.

结论:

• tBessel-TPFM为先进的神经生物学研究提供了一个紧的,具有成本效益和多功能解决方案.
• 该平台的高速,深度透和可调节的采样方便了广泛的调查.
• 能够以前所未有的细节进行从血管生理学到神经免疫相互作用的全面研究.