小动物神经元成像解决方案

2022-10-19 11:33:30 浏览:461

 

大脑是生物体最复杂、最精密的器官,其结构和功能一直都是神经科学的研究热点,在活体中对大脑神经活动进行长时间、大视野、高时空分辨率的观测,是大脑功能解析的关键。而如何在动物自由活动的时候,直接对其神经元进行成像,是神经科学家亟待解决的诉求。一个理想的解决方案是开发微型荧光显微镜直接固定在自由活动的动物身上,让动物“带着显微镜跑”。

 

成像产品

FHIRM-TPM微型化双光子显微成像系统

 

超维景自主研制的快速微型化双光子显微成像系统,在全球首次获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动的清晰、稳定的动态图像。其产品具有高分辨、大视野等多个型号,可在动物自由活动状态下,约150 μm变焦和多平面快速切换的实时成像,并可对同一批神经元长期稳定跟踪。结合光遗传模块,还可以在结构与功能成像的同时,精准地操控神经元和大脑神经回路的活动。

 

该模块是微型化双光子显微成像系统的核心技术模块,包括微型化双光子显微镜探头和激光传导光纤、荧光信号采集光纤和MEMS微机电扫描振镜线缆等耗材。

探头经过特殊设计,高度集成了常规双光子显微镜的核心器件,可实现飞秒激光脉冲的无畸变传导、微小空间内的高速扫描/图像重建、高质量激光汇聚以及高效激发,成功获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动的高分辨图像。

 

 

自主研发的飞秒光纤激光器,有780 nm、920 nm以及1030 nm等波长。

780 nm飞秒光纤激光器,用于激发蓝色荧光

920 nm飞秒光纤激光器,用于激发绿色荧光

自行设计,采用了最新的光纤技术,结构紧凑。此激光器在较宽的调谐范围内可提供<200 fs的脉冲,同时为双光子激发提供高峰强度。该波长可用于激发绿色荧光蛋白,在荧光成像领域有诸多应用。

1030 nm飞秒光纤激光器,用于激发红色荧光

自行设计,采用了最新的光纤技术,结构紧凑。此激光器在较宽的调谐范围内可提供<150 fs的脉冲。该波长可用于激发红色荧光蛋白,在荧光成像领域有诸多应用。

 

 

成像配件

清醒小鼠固定架

根据小鼠身型量身定制,可稳定地固定清醒小鼠,缓解在体实验过程中小鼠呼吸或身体抖动对实验结果产生的干扰,解除必须使用麻醉试剂才能开展小鼠实验的困扰。结合双光子或共聚焦显微镜、光遗传、膜片钳等技术,可用于清醒小鼠的成像或电生理等在体实验研究。

 

小鼠固定头件

小鼠固定头件是使用钛合金材料制作,具有良好的综合力学机械性能。分为三角形小鼠固定头件和直线型头件两种型号。三角形小鼠固定头件厚0.6 mm,长27 mm,宽14 mm、直线型头件厚0.6 mm,长28mm,宽12mm;使用牙科水泥与小鼠头部进行固定,之后需要进行实验操作时,可再将小鼠固定头件与鼠架进行连接固定,则可有效限制小鼠头部活动,为实验的顺利进行提供充分条件。

 

TVS-ACCY-MFBB系列带线缆实验可用多功能家居行为学箱

TVS-ACCY-MFBB系列是带线缆实验可用的多功能家居行为学箱,包含行为学箱主体和控制器,学习孔洞和电击作为拓展模块,可以完整的记录小鼠各种家居行为。

 

TVS-ACCY-PBP系列微型化双光子显微镜基座

与微型化双光子显微镜配合使用,通过不同高度的基座对不同深度的神经区域进行稳定成像。可以做到机械稳定,重复拆装微型化显微镜探头,不会引起成像视野的过度变化等优点。
 
 
TVS-ACCY -TLX系列减重高透弹力线
TVS-TLX系列减重高透弹力线直径为0.5 mm,具有优秀的弹性,可悬吊在显微镜的线缆上,配合滑轮组和负重块进行重量平衡,以达到减重目的,使小鼠更加自由的运动。
 
 
TVS-ACCY-AB系列双组份高强度结构胶
TVS-ACCY-AB系列双组份高强度结构胶,具有良好的胶合性能,混匀后20分钟内即可达到80%强度,高粘度、干胶过程不易流淌、易塑形;填充间隙大约在4~5 mm;对金属、玻璃联合面牢靠、强度高、韧性好;长时间不易脱落,完全固化需24小时。在固化过程中该系列胶水变化小,两个月内形变在10 μm内,十分适合生物实验、科研使用。胶水规格为50 ml,比例为10:1,配备混匀管,胶枪等附件,方便操作。
 
 
TVS-ACCY-SS系列玻片样本
该系列玻片荧光样本采用高品质显微镜盖玻片进行封片,具有良好的光学性能,支持各种常见指示剂的切片与封片,如GFP、Thy1等,每张玻片标本上均标注组织类型,荧光指示剂型号、生产日期等信息。
 
 
TVS-ACCY -BGL系列生物手术—窗片
在对小鼠进行双光子显微成像前,需要将小鼠等动物的头骨去除,镶嵌高透过率的玻璃窗片,以保证脑皮层和外部环境的隔绝,防止感染。TVS-BGL系列窗片专为脑部开窗定制,厚度仅为0.1 mm,透过率高,可最大化的发挥显微镜工作距离的作用。此款窗片也可在其他部位的开窗手术实验中使用。
 
 
动物手术
 
R500通用型小动物麻醉机
吸入式气体麻醉已经成为当前国际主流的动物麻醉方式。相较于传统的注射式麻醉,吸入式麻醉具有麻醉起效快并且动物复苏快、麻醉深度易控制、动物的发病和死亡率低、不参与代谢等优点,并且符合国际动物福利的标准。适⽤于⼤⿏、⼩⿏、仓⿏、豚⿏、兔⼦、猫等7公⽄以内的⼩型动物。  
 
冷光源
实验照明装置的温度一般不能超过动物体溫,最好保持在25~30℃,否则会引起血管扩张及微血流异常;照射灯光最好不改变血液自然的色调,否则不易辨別血氧饱和程度。最理想的照明装置是纤维光束冷光源,它具有双光纤同轴照明、视场亮度好,输出电压稳定,灯泡使用安全可靠,外观小巧、美观特点,能在普通室內保证显微镜下视野清晰,而且对观察指标影响较小。
 
光遗传系统
集成化光遗传系统将光源与控制集成于一体,是一款操作方便,性能稳定的光遗传实验工具。相较于传统光遗传设备,真正做到了小巧易用、稳定性高、智能化、人性化,大大简化了实验流程和参数设置的过程。
 
脑立体定位仪
脑立体定位仪是神经解剖、神经生理、神经药理和神经外科等领域内的重要研究设备,利用颅骨表面的标志(如前囱点)为基本参考点,通过三维移动来确定动物大脑皮层下某神经结构(核团)的位置,进而完成对神经结构进行定向的注射、刺激、破坏、引导定位等操作,可用于帕金森氏病动物模型建立、癫痫动物模型建立、脑内肿瘤模型建立、学习记忆、脑内神经干细胞移植、脑缺血等研究。
 
微型手持颅钻
在进行脑立体定位时,首先需要对颅骨开孔,以使注射针头、 电极套、管微透析导管等易于植入,微型手持式颅钻可实现这一开孔功能,可选择手持钻孔,也可选择固定于脑立体位仪颅钻夹持器上钻孔。

解决方案

作          者: 泮桥成像光电商城

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