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世界最轻头戴式荧光显微镜问世

来源:人民网 大数据应用 2024-05-04

原标题:世界最轻头戴式荧光显微镜问世

科技日报深圳2月29日电 (记者罗云鹏 通讯员刁雯蕙)记者29日获悉,中国科学技术大学、中国科学院深圳先进技术研究院和深圳理工大学(筹)的研究团队合作,开发出目前世界上最轻的超紧凑头戴式荧光显微镜TINIscope。

仅有0.43克重的TINIscope可用于探索动物在感知、认知和行为等方面神经元级别的跨脑区协调作用。相关研究成果近日发表在《国家科学评论》上。

在该研究中,研究人员采用具备串行输出功能且尺寸更小的图像传感器芯片,最大程度地减少了TINIscope头戴部分的额外电路功能,并解决了信号传输方面的问题。

在光路方面,头戴式设备的荧光激发光路(LED侧)和采集光路(CMOS侧)通常为垂直排列,传统设备中尺寸较大的CMOS侧位于竖直方向,但小鼠头部空间有限,无法同时放置4个设备。在此次研究中,研究人员改变了TINIscope的光路设计,使其更易在头部排布。

据悉,TINIscope在安装时更易调节角度,可实现最小间距为1.2毫米的两个脑区同步成像,基本实现任意4个目标脑区的同步记录。

在TINIscope的开发过程中,研究人员还利用换向装置和完整实验采集系统,解决了动物在自由活动时的电缆缠绕问题。

此外,研究人员对小鼠4个海马亚区的神经元进行钙浓度指示蛋白标记,并利用TINIscope进行4脑区同步成像,验证了设备采集数据的可靠性。

定量行为分析表明,佩戴4个设备并没有对小鼠的自由活动产生明显影响。研究人员分别在T迷宫和旷场环境中记录了小鼠4个海马亚区的神经元活动,发现约25%的神经元亚群具有空间调制特性。

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