神经药理学报
神經藥理學報
신경약이학보
Journal of Hebei North University(Medical Edition)
2012年
1期
45-64
,共20页
双光子显微镜%系统药理学%钙成像%血液动力学%光操纵%脑成像
雙光子顯微鏡%繫統藥理學%鈣成像%血液動力學%光操縱%腦成像
쌍광자현미경%계통약이학%개성상%혈액동역학%광조종%뇌성상
two-photon%system pharmacology%calcium imaging%hemodynamics%optical operation%brain imaging
得益于生物组织双光子吸收的非线性光学效应,双光子显微镜现在已经成为活体脑功能研究中重要的研究工具.双光子成像具有较深的穿透力、更为集中的空间聚焦、较小的组织损伤性等特征.因此,一方面利用双光子显微镜能够在细胞甚至是亚细胞水平上对活体中的神经细胞结构形态、离子浓度、细胞运动、分子相互作用等生理现象和过程进行直接的成像监测,另外还能进行光裂解、光激活、光转染和光损伤等光学操纵;另一方面,双光子活体成像单细胞分辨率的大范围成像也便于高通量的系统药理学研究.在多年使用双光子显微镜进行活体研究的基础上,我们结合最新的研究进展重点阐述双光子显微镜在神经科学、神经药理学以及疾病动物模型的活体研究中的应用,并探讨其更广阔的前景.
得益于生物組織雙光子吸收的非線性光學效應,雙光子顯微鏡現在已經成為活體腦功能研究中重要的研究工具.雙光子成像具有較深的穿透力、更為集中的空間聚焦、較小的組織損傷性等特徵.因此,一方麵利用雙光子顯微鏡能夠在細胞甚至是亞細胞水平上對活體中的神經細胞結構形態、離子濃度、細胞運動、分子相互作用等生理現象和過程進行直接的成像鑑測,另外還能進行光裂解、光激活、光轉染和光損傷等光學操縱;另一方麵,雙光子活體成像單細胞分辨率的大範圍成像也便于高通量的繫統藥理學研究.在多年使用雙光子顯微鏡進行活體研究的基礎上,我們結閤最新的研究進展重點闡述雙光子顯微鏡在神經科學、神經藥理學以及疾病動物模型的活體研究中的應用,併探討其更廣闊的前景.
득익우생물조직쌍광자흡수적비선성광학효응,쌍광자현미경현재이경성위활체뇌공능연구중중요적연구공구.쌍광자성상구유교심적천투력、경위집중적공간취초、교소적조직손상성등특정.인차,일방면이용쌍광자현미경능구재세포심지시아세포수평상대활체중적신경세포결구형태、리자농도、세포운동、분자상호작용등생리현상화과정진행직접적성상감측,령외환능진행광렬해、광격활、광전염화광손상등광학조종;령일방면,쌍광자활체성상단세포분변솔적대범위성상야편우고통량적계통약이학연구.재다년사용쌍광자현미경진행활체연구적기출상,아문결합최신적연구진전중점천술쌍광자현미경재신경과학、신경약이학이급질병동물모형적활체연구중적응용,병탐토기경엄활적전경.
Two-photon microscope is an useful and advanced tool for noninvasive deep fluorescence imaging in the intact brain tissue of living animals. Due to nonlinear two-photon effects,two-photon microscope enables long-term imaging in vivo with deeper detection,higher signal-to-noise ratio and lower photodamage,compared to wide-field and confocal microscopy. Two-photon microscopy can provide high-resolution images to study cellular and subcellular structure and function,including morphology,mobility and intracellular ions of cells. On the other hand,large scale two-photon imaging of cell population reveals the network construction and activity dynamics with single-cell resolution,which makes two-photon microscopy a high throughput tool in system pharmacology. Moreover,two-photon microscopy can offer some precise optical operations,such as photolysis,photoactivation,phototransfection and photodamage. Here,we give an introduction to the principles of two-photon microscopy and its in vivo applications in neuroscience and neuropharmacology researches.