极速时时彩什么软件好:南京創新周黑科技搶 戴上它小鼠向你“敞開心扉”

2019-05-24 08:07圖文來源:南報網

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戴上它,小鼠向你“敞開心扉”

在南京超維景生物科技的實驗室里,每只小鼠都不得不向科研人員“敞開心扉”。通過數條不同顏色的連接線,小鼠在自由活動時的腦成像得以實時顯示在電腦上。如此神奇的腦神經活動監測效果,都得益于它們頭上那個僅有2.2克重的“頭盔”——微型化雙光子熒光顯微鏡。

在動物自由活動時,如何直接對其神經元實時成像,是讓神經科學家飽受困擾的問題。傳統的科研監測只能通過將小鼠固定,或是觀察其腦部切片,或是給小鼠打麻藥,使其安靜下來。這樣做的弊端是,麻醉狀態下的小鼠,無法呈現出真實和自然的生命狀態,相應地就無法研究大腦神經和行為之間的關系,不能構成大腦的神經圖譜。發明“趁手”的儀器設備,對于該領域的科研活動至關重要。

事實上,用于監測動物腦神經元活動的雙光子顯微鏡設備早已出現在國外的實驗室中,但它們中大多數體積較大,重量也從幾十到上百千克不等,一些相對較輕的設備成像質量差,成像速度不理想,無法快速捕捉腦部神經元的活動。

來自中國的科研工作者給出了解決方案。由北京大學程和平院士牽頭研發的微型化雙光子活體成像技術,將傳統雙光子顯微鏡中的核心零部件,都縮減在一個僅有2.2克重的微小部件中,以此研制出的微型化雙光子熒光顯微鏡,輕巧簡便可佩戴,適用于活體動物監測。程和平院士團隊在國際上首次獲取到小鼠自由行為過程中大腦神經元和神經突觸活動清晰穩定的圖像,開啟了腦科學研究的新范式。除了體積精巧,該設備的另一項核心技術在于,通過自主設計的波長為920納米的空心光子晶體光纖,向小鼠腦部注入激光,激發并采集熒光,從而獲取更高質量的腦部成像,其橫向分辨率達到了650納米。

值得注意的是,整套微型化雙光子熒光顯微鏡擁有完全自主知識產權,已先后申請了6項國家專利和1項國際專利,在2017年獲得了科技部頒發的年度科學十大進展。2014年諾貝爾生物學或醫學獎獲得者Edvard.I.Moser博士稱其為神經科學研究,特別是大腦空間定位神經系統提供了“革命性”的新工具,未來幾年將在活體動物神經成像中占主導地位。美國著名神經科學家Alcino J Silva教授也給予了高度肯定,表示其開啟的大門甚至超越了神經元和樹突成像,微型化雙光子熒光顯微鏡的問世意味著系統神經生物學正進入新時代。

超維景生物科技是北大分子醫學南京轉化研究院的孵化企業,位于南京江北新區,超維景將對該項技術開展進一步研發,并進行成果轉化。目前公司已經同國內外多家機構進行合作,微型化雙光子熒光顯微鏡也得以應用在金絲雀、犬等其他動物身上,并出現在德國波恩大學、馬克斯·普朗克研究所等機構的實驗室里,可以說,該設備為活體動物的腦神經元活動監測帶來了無限可能。“它不僅可以‘看得見’大腦思維,還將在可視化研究自閉癥、阿爾茨海默癥、癲癇等腦疾病的神經機制及新藥創制中發揮重要作用,成為腦科學研究的核心研究工具。”南京超維景生物科技有限公司應用工程師李西睿說。

作者:毛慶責任編輯:劉陽
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