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)具體的實驗需要進行選擇,。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相機的成像系統(tǒng)來說,，有兩個要求是很基本的：采集速度：根據(jù)不同的應用所需的相機幀速也不同，對于神經(jīng)細胞來說,，一般要求相機速度至少在10fps以上,，有些高速應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（特別是藍光激發(fā)時）,，需要降低激發(fā)光強度,。因此相機要在較寬的發(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,，并適應不同的染料的光譜發(fā)射特性,。鈣成像技術(shù)能直接測量神經(jīng)元和神經(jīng)元組織中動態(tài)的鈣流動。超微顯微鈣成像哪里有

對于雙光子（2P）鈣成像而言,，離焦和近表面熒光激發(fā)是兩個大的深度限制因素,，而對于三光子成像這兩個問題大大減小，但是三光子成像由于熒光團的吸收截面比2P要小得多,，所以需要更高數(shù)量級的脈沖能量才能獲得與2P激發(fā)的相同強度的熒光信號,。功能性三光子顯微鏡比結(jié)構(gòu)性三光子顯微鏡的要求更高，它需要更快速的掃描,，以便及時采樣神經(jīng)元活動,；需要更高的脈沖能量，以便在每個像素停留時間內(nèi)收集足夠的信號,。復雜的行為通常涉及到大型的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),，該網(wǎng)絡(luò)既具有局部的連接又具有遠程的連接。要想將神經(jīng)元活動與行為聯(lián)系起來,，需要同時監(jiān)控非常龐大且分布guangfan的神經(jīng)元的活動,，大腦中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會在幾十毫秒內(nèi)處理傳入的刺激，要想了解這種快速的神經(jīng)元動力學,，就需要MPM具備對神經(jīng)元進行快速成像的能力,。快速MPM方法可分為單束掃描技術(shù)和多束掃描技術(shù)浙江細胞鈣離子鈣成像哪里買鈣成像技術(shù)（calcium imaging）是指利用鈣離子指示劑監(jiān)測組織內(nèi)鈣離子濃度的方法,。

麻省理工學院和波士頓大學的研究人員近研究使用一種熒光探針,，能夠在大腦細胞處于電活動狀態(tài)時點亮，可以立即對小鼠大腦中多個神經(jīng)元的活動進行成像,。麻省理工學院的腦科學和認知科學神經(jīng)技術(shù)教授,、兼生物工程學教授EdwardBoyden表示，只需要使用簡單的光學顯微鏡,，即可實現(xiàn)這項技術(shù),。神經(jīng)科學家可以將大腦內(nèi)電路的活動進行可視化，并將其與特定行為聯(lián)系起來,?！叭绻胙芯恳环N行為或疾病，就需要對神經(jīng)元群體的活動進行成像,，讓這些神經(jīng)元群網(wǎng)絡(luò)中協(xié)同工作,。”Boyden說,。

傳統(tǒng)的寬場熒光顯微鏡由于光散射的影響,，只能夠?qū)Υ竽X淺層的神經(jīng)元或在離體組織上進行成像,，共聚焦顯微鏡由于光損傷較大，一般也只用于離體鈣成像,。隨著熒光顯微鏡技術(shù)的迅速發(fā)展,，在體鈣成像技術(shù)得到了蓬勃發(fā)展。雙光子熒光顯微鏡能夠在進行在體成像的時候?qū)崿F(xiàn)高分辨率和高信噪比,。例如,，用雙光子顯微鏡對海馬樹突棘的鈣離子信號進行成像，研究神經(jīng)元突觸后長時程yizhi,；觀察小鼠運動皮層神經(jīng)元在嗅覺選擇任務中刺激相關(guān)電位等等,。不過，這些實驗還是需要對動物進行麻醉和固定,，而神經(jīng)科學領(lǐng)域很多研究更希望能夠?qū)ψ杂苫顒拥膭游镞M行研究,。鈣離子成像可以用于感知覺，學習記憶,，社會性行為等各種各樣的研究中,。

與傳統(tǒng)的單光子寬視野熒光顯微鏡相比，多光子顯微鏡（MPM）具有光學切片和深層成像等功能,，這兩個優(yōu)勢極大地促進了研究者們對于完整在體大腦深處神經(jīng)的了解與認識,。2019年，JeromeLecoq等人從大腦深處的神經(jīng)元成像,、大量神經(jīng)元成像,、高速神經(jīng)元成像這三個方面論述了相關(guān)的MPM技術(shù)。想要將神經(jīng)元活動與復雜行為聯(lián)系起來,，通常需要對大腦皮質(zhì)深層的神經(jīng)元進行成像,，這就要求MPM具有深層成像的能力。激發(fā)和發(fā)射光會被生物組織高度散射和吸收是限制MPM成像深度的主要因素,，雖然可以通過增加激光強度來解決散射問題,，但這會帶來其他問題，例如燒壞樣品,、離焦和近表面熒光激發(fā),。增加MPM成像深度比較好的方法是用更長的波長作為激發(fā)光。細胞內(nèi)鈣成像技術(shù)是通過向細胞內(nèi)載入鈣指示劑,。上海動物神經(jīng)元鈣成像nVoke2.0

想要同時觀察軸突和樹突的鈣離子信號,，大視野是很重要的。超微顯微鈣成像哪里有

轉(zhuǎn)基因Ca2+指示劑：轉(zhuǎn)基因技術(shù)和光遺傳技術(shù)的飛速發(fā)展,，催生了基因編碼的Ca2+指示劑（GECIs）,。它們不依賴于熒光染料，可以靶向特定的組織,，如神經(jīng)細胞,、心肌細胞,、T細胞等，并且可以避免熒光指示劑帶來的的許多問題,，是監(jiān)測轉(zhuǎn)基因動物體內(nèi)鈣離子的一個極好的工具,。個基因編碼的鈣離子指示劑Cameleon早在1997年就發(fā)表了,。它是利用與鈣離子結(jié)合后發(fā)生結(jié)構(gòu)變化,，作為供體的CFP和作為受體的YFP之間產(chǎn)生FRET的原理。2000年,，GCaMP誕生了,。它是增強型綠色熒光蛋白（EGFP）和鈣調(diào)蛋白（結(jié)合鈣離子）、鈣調(diào)蛋白結(jié)合肽M13組成的,，結(jié)合鈣離子后,，鈣調(diào)素-M13相互作用引起GFP空間結(jié)構(gòu)變化，發(fā)出綠色熒光（圖5）,。GCaMP的問世有著**性的意義,，它改變了我們觀察神經(jīng)元群體活動的方式，讓科學家們可以在成千上萬的細胞中,，看到哪些神經(jīng)元在放電,，它們放電的模式和規(guī)律是怎樣的，從而進一步探索各種內(nèi)在的神經(jīng)機制,。超微顯微鈣成像哪里有