通過篩選天然與人工合成的融合體,,在小鼠與斑馬魚幼蟲身上成功得到以為靶點(diǎn)的致密神經(jīng)回路報(bào)告,,報(bào)告顯示來自神經(jīng)纖維的偽信號(hào)明顯減少,信噪比增加,,神經(jīng)元之間的偽影相關(guān)性降低,。這些結(jié)果均說明GCaMP6f和GCaMP7f的細(xì)胞體靶向變體(Soma-GCaMP6f,,Soma-GCaMP7f)對(duì)提高單光子熒光成像技術(shù)的精細(xì)性起到著重要作用。這種胞體靶向突變體對(duì)提高神經(jīng)信號(hào)標(biāo)記的精細(xì)性是否具有組織特異性或物種特異性呢,?研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)這一問題,,分別在小鼠不同腦區(qū)以及斑馬魚幼魚的整胚轉(zhuǎn)染和斑馬魚不同發(fā)育時(shí)期的信號(hào)采集等方面進(jìn)行研究。超微顯微鈣成像顯微鏡是研究活動(dòng)動(dòng)物神經(jīng)活動(dòng)必要儀器,。浙江熒光鈣成像nVoke
霍華德休斯頓醫(yī)學(xué)研究所(HHMI)ScottSternson課題組研究了影響這種源源不斷的食欲的神經(jīng)機(jī)制,。他們通過使用Inscopix小顯微鏡觀察小鼠腦干區(qū)域的神經(jīng)元,發(fā)現(xiàn)貪念美食的小鼠可能是因?yàn)樘厥獾拇竽X區(qū)域?qū)γ朗澈湍滩璞绕渌∈蟾用舾?。本能?huì)驅(qū)使我們?cè)诟械金囸I和干渴的時(shí)候?qū)ふ沂澄?,在找到食物或水時(shí)通過眼睛看、鼻子聞,、嘴巴嘗等方式來感受和決定要不要吃,,吃到一定程度產(chǎn)生滿足感(或是吃了還想吃的不滿足感)。因此,,要把大腦中匯集的關(guān)于吃喝的各類信號(hào)分清楚,,并找出控制不同吃喝行為的神經(jīng)環(huán)路無疑是很有挑戰(zhàn)的任務(wù)。ScottSternson博士的研究團(tuán)隊(duì)在小鼠大腦中尋找饑餓和干渴神經(jīng)環(huán)路共存的腦區(qū),。他們注意到,,腦干的藍(lán)斑區(qū)(locuscoeruleus)附近有一群谷氨酸能神經(jīng)元(被稱為periLC神經(jīng)元),參與進(jìn)食和飲水的行為,,是餓和渴的匯聚點(diǎn),。為了研究這些神經(jīng)細(xì)胞的功能,,研究小組開發(fā)了一種技術(shù),可以讓小鼠在自由活動(dòng)的同時(shí),,通過Inscopix自由活動(dòng)鈣成像顯微鏡觀察記錄腦干中periLC神經(jīng)元的活動(dòng),。這項(xiàng)研究的作者龔蓉博士表示,解決這個(gè)技術(shù)是此項(xiàng)研究的關(guān)鍵,。哈爾濱超微顯微鈣成像多少錢神經(jīng)方面科學(xué)迫切需要一種能夠兼顧全局和微觀的新型鈣成像技術(shù),。
鈣離子在很多生理活動(dòng)中都發(fā)揮著重要作用,除了在肌肉細(xì)胞收縮中扮演著重要角色,,鈣離子也是神經(jīng)元活動(dòng)的重要“風(fēng)向標(biāo)”之一:當(dāng)神經(jīng)元膜電位發(fā)生去極化,,產(chǎn)生的動(dòng)作電位傳導(dǎo)到神經(jīng)元軸突末梢時(shí),細(xì)胞膜上的電壓門控鈣離子通道打開,,大量鈣離子內(nèi)流,,包含神經(jīng)遞質(zhì)的囊泡由突觸前膜釋放至后膜,下游神經(jīng)元就得以接受到上游的信號(hào),。因此,,鈣離子成像可以追蹤神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢唬瑥亩鴰椭覀兞私馍窠?jīng)元集群的活動(dòng),,可以用于感知覺,,學(xué)習(xí)記憶,社會(huì)性行為等各種各樣的研究中
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(xì)胞,、心肌細(xì)胞、T細(xì)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(cè)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物體內(nèi)鈣離子的一個(gè)極好的工具。個(gè)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(qiáng)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(dòng)的方式,,讓科學(xué)家們可以在成千上萬的細(xì)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(jìn)一步探索各種內(nèi)在的神經(jīng)機(jī)制。鈣離子能產(chǎn)生許多控制細(xì)胞功能的胞內(nèi)信號(hào),,如突觸囊泡中神經(jīng)遞質(zhì)的釋放等,。
鈣成像技術(shù)(calciumimaging)是指利用鈣離子指示劑監(jiān)測(cè)組織內(nèi)鈣離子濃度的方法。在神經(jīng)系統(tǒng)研究方面,,在在體(invivo)或者離體(invitro)實(shí)驗(yàn)中,,鈣成像技術(shù)被廣泛應(yīng)用于同時(shí)監(jiān)測(cè)成百上千個(gè)神經(jīng)元內(nèi)鈣離子的變化,從而檢測(cè)神經(jīng)元的活動(dòng)情況),。有了鈣成像技術(shù),,原本悄無聲息的神經(jīng)活動(dòng)就變成了一幅斑斕閃爍的壯觀影像,科學(xué)家終于可以親眼看著神經(jīng)信號(hào)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之中往來穿梭,。因此,,這種技術(shù)一出現(xiàn),就受到了全世界神經(jīng)科學(xué)家們的追捧,,至今依然是人們觀測(cè)神經(jīng)活動(dòng)直接的手段,。鈣是模型動(dòng)物神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)重要的第二信使,參與細(xì)胞多種功能的調(diào)節(jié),可以產(chǎn)生多種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)。美國(guó)熒光顯微鈣成像參考價(jià)
鈣成像系統(tǒng)在自由行為動(dòng)物上對(duì)鈣離子動(dòng)態(tài)進(jìn)行單細(xì)胞分辨率級(jí)別的持久成像,。浙江熒光鈣成像nVoke
細(xì)胞內(nèi)鈣離子作為重要的信號(hào)分子其作用具有時(shí)間性和空間性。當(dāng)神經(jīng)細(xì)胞興奮時(shí),,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電沖動(dòng),,在此時(shí),細(xì)胞外的鈣離子回流入該細(xì)胞內(nèi),,促使這個(gè)細(xì)胞分泌神經(jīng)遞質(zhì),,神經(jīng)遞質(zhì)與相鄰的下一級(jí)神經(jīng)細(xì)胞膜上的蛋白分子相結(jié)合,促使這個(gè)一級(jí)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生新的電沖動(dòng),。以此類推,,神經(jīng)信號(hào)便一級(jí)一級(jí)地傳遞下去,從而構(gòu)成復(fù)雜的信號(hào)體系,,形成了學(xué)習(xí),、記憶等大腦的高級(jí)功能。在哺乳動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)中,,鈣離子同樣扮演著重要的信號(hào)分子的角色,。浙江熒光鈣成像nVoke