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可用于脑深部活体成像的高保真多模光纤内窥镜

发布:HPLSEeditor    |    2018-12-05 12:39    阅读:192
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神经科学的进步依赖于研究神经网络复杂动态行为的新技术的发展。研究人员一直困扰于无法对活体脑深部区域内的神经元活动行为进行高分辨率的观察,且实现最低程度的伤害。最近引入的光在复杂介质中传播的全息控制方法,使得能够利用薄如头发的多模光纤作为超窄带成像工具。与基于渐变折射率透镜的内窥镜和光纤内窥镜相比,这种新方法不仅在尺寸大小上可以减少一个数量级以上,同时还可以显著提高成像分辨率。作者在光纤尖端上设计了一套紧凑的高速荧光成像系统,可以在50μm的视场范围内实现1.18±0.04μm的分辨率,同时以3.5帧/秒的速率产生高达7千像素值的图像。此外,作者还在文章中展示了对活性细胞体的成像,以及对麻醉小鼠视觉皮层内和海马体内神经元抑制过程的成像。该研究为现代显微镜在活体动物模型组织内部的应用奠定了基础,同时实现了对活体动物组织的结构和功能特性产生的影响非常小。


图1 基于多模光纤的成像系统


图2 成像性能的评估


图3 对组织的创伤评估

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