雙熒光團(tuán)動(dòng)物光遺傳學(xué)刺激系統(tǒng)

雙熒光團(tuán)動(dòng)物光遺傳學(xué)刺激系統(tǒng)是一種監(jiān)測(cè)行為實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物中標(biāo)記有熒光報(bào)告基因的神經(jīng)元的神經(jīng)元活動(dòng)的技術(shù)，該技術(shù)使用長(zhǎng)期植入的光纖來傳遞激發(fā)光并收集來自目標(biāo)大腦區(qū)域的誘導(dǎo)熒光。

優(yōu)點(diǎn)：

o記錄特定神經(jīng)元群的神經(jīng)活動(dòng)

o兼容深部腦部光纖插管

o在自由行為的實(shí)驗(yàn)中對(duì)動(dòng)物的影響很小

o允許多個(gè)站點(diǎn)錄音

o高時(shí)間分辨率

o高靈敏度，低光功率需求

解決方案

我們?yōu)楣饫w光度測(cè)量提供了多種完整的解決方案，從數(shù)據(jù)采集和分析軟件、光源、探測(cè)器、光學(xué)濾光片立方體、跳線和旋轉(zhuǎn)接頭到光纖插管和相關(guān)配件。

雖然提供的每個(gè)解決方案都有其自身的優(yōu)勢(shì)，但它們都共享由 我們控制的相同數(shù)據(jù)采集控制臺(tái)，該控制臺(tái)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)記錄、實(shí)時(shí)鎖定放大器或通過用戶直觀的界面進(jìn)行交錯(cuò)解調(diào)，無需編程技能。該控制臺(tái)能夠?qū)⒐饫w光度測(cè)量記錄與行為記錄、光遺傳學(xué)光刺激控制和/或電生理學(xué)記錄同步。

除了數(shù)據(jù)采集控制臺(tái)之外，光纖光度測(cè)定的基本設(shè)置還包括可提供微瓦 (μW) 熒光激發(fā)光的 LED 光源和對(duì)皮瓦 (pW) 熒光發(fā)射敏感的光電探測(cè)器，全部封裝在緊湊型熒光迷你立方體 (FMC) 中，對(duì)激發(fā)光和發(fā)射光進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓庾V過濾，并連接到低自發(fā)熒光光纖跳線和光纖旋轉(zhuǎn)接頭，然后連接到長(zhǎng)期植入的光纖插管。

不同的 FMC 配置可用于 1、2 或 3 個(gè)熒光團(tuán)以及光遺傳學(xué)刺激。初的連接式 FMC 立方體采用模塊化設(shè)計(jì)，其中光纖連接到光源和光電探測(cè)器的每個(gè)端口。新開發(fā)的第二代 FMC 立方體盡可能擺脫光纖和一些電纜，并將 LED 光源、光電探測(cè)器及其放大器集成到一個(gè)緊湊的單元中，并提高了靈敏度。

對(duì)于那些光學(xué)旋轉(zhuǎn)接頭旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的傳輸偽影不可接受的實(shí)驗(yàn)，我們建議使用旋轉(zhuǎn)熒光迷你立方體光纖光度測(cè)量系統(tǒng)。它使用與基本系統(tǒng)相同的設(shè)備，不同之處在于集成了 LED 和探測(cè)器的熒光迷你立方體，并經(jīng)過重新設(shè)計(jì)，可連接到輔助電動(dòng)旋轉(zhuǎn)接頭的轉(zhuǎn)子上；消除光學(xué)旋轉(zhuǎn)接頭旋轉(zhuǎn)時(shí)的傳輸變化。

當(dāng)需要同時(shí)對(duì)不同位置的多只動(dòng)物或同一動(dòng)物的多個(gè)部位進(jìn)行光纖光度測(cè)量時(shí)，簡(jiǎn)單且具成本效益的解決方案是Bundle 動(dòng)物成像熒光迷你立方體光纖光度測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以記錄來自多個(gè)光纖的熒光信號(hào)在平行下。光纖在面向 CMOS 探測(cè)器的一端捆扎在一起，而另一端則分支成單獨(dú)的光纖。當(dāng)用于在不同位置記錄多只動(dòng)物的自由行為時(shí)，每個(gè)光纖端必須配備光纖旋轉(zhuǎn)接頭。如果對(duì)同一動(dòng)物的多個(gè)部位進(jìn)行錄音，則必須限制該動(dòng)物轉(zhuǎn)身。

克服這一限制的解決方案是將旋轉(zhuǎn) FMC 和束成像 FMC 方法合并，以允許對(duì)動(dòng)物的多個(gè)部位進(jìn)行光纖光度測(cè)量記錄，以進(jìn)行長(zhǎng)期自由移動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。該解決方案已經(jīng)開發(fā)出來，并與旋轉(zhuǎn)束成像熒光迷你立方體光纖光度測(cè)量系統(tǒng)一起提出。

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