图片来源:Andor Technology plc
尽管已知线虫模型生物秀丽隐杆线虫的整个神经系统连接图已经超过25年,但仍不可能预测潜在行为的所有功能连接。现在,位于奥地利维也纳的瓦齐里和齐默研究小组展示了一种高速成像技术,可以同时记录整个大脑的神经元活动。
Alipasha Vaziri教授在《自然方法》杂志上发表文章称,他们首次成功实现全脑成像,主要归功于两个关键突破。“通过选择Andor Neo 550万像素sCMOS相机,我们能够使用宽视场时间聚焦(WF-TeFo)双光子显微镜每秒对与蠕虫大脑相关的整个体积(75 x 75 x 30 μm)成像4到6次。此外,我们使用了一种新的钙指标,通过增加神经元的荧光来可视化神经元的活动,并允许在密集的头部神经节中明确区分单个神经元。”
Manuel Zimmer博士支持这一观点,他说:“Andor Neo相机是当时仅有的两个sCMOS相机之一,我们的演示试验使我们确信,它在保持高灵敏度和宽动态范围的同时提供了最快的速度。我们在竞争对手中选择安多尔,还因为其能够轻松集成到我们自制的硬件控制接口,以及他们良好的客户和技术支持服务。”
WF-TeFo显微镜允许用户独立控制激发区域的轴向和横向限制,同时利用双光子激发的高深度穿透和低散射特性。对于他们的体积成像,小组扫描了一个大约。直径60 μm,轴向约束约为。1.9 μm,可加快体积采集时间。体积采集速率接近13赫兹,但成像速度为4-6赫兹,相当于约。5.6兆像素/秒,实现横向空间分辨率0.285 μm。
安多尔的Orla Hanrahan说:“这项工作对神经科学社区的价值在它在网上吸引的关注中很明显,它在《自然方法》中排名第二。”“因为他们的成像方法也可以直接应用于其他生物,或更一般的成像任务,而且由于他们的新钙报告器是一个非常强大的工具,所有研究秀丽隐杆线虫的神经科学家都可以使用,他们的技术已经产生了很大的影响。”如果将来部署芯片实验室设备进行刺激传输,这种方法将为建立神经元网络的功能映射提供一个可行的平台。”
与之前的CMOS或CCD技术不同,Andor Neo 5.5以其独特的能力同时提供最高规格的灵敏度,分辨率,速度,动态范围和视场设置了全新的基准。该相机是基于一个大的550万像素传感器,6.5 m像素,直径22毫米,能够30帧持续或高达100帧突发到4 GB内存,使其理想的应用在细胞显微镜,天文学,数字病理,和高内容筛选。建立在-40°C真空冷却平台上,极低的暗电流和1 e- read噪声意味着Neo 5.5适合一系列的曝光条件。滚动和全局快门的灵活性进一步增强了应用的灵活性,特别是全局快门提供了一种理想的方法,可以简单和有效地将Neo与其他“移动”设备同步,如舞台或光开关源,并在成像快速移动的物体时消除空间扭曲的可能性。
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