神经科学是科学的多学科分支,专注于神经系统的研究以及大脑的工作原理。现场研究神经系统功能,大脑功能和相关结构,例如脊髓。它结合了解剖学,生理学,细胞学,分子生物学,发育生物学和建模,以了解神经元和神经元回路。由于神经科学家通常在科学的最前沿平衡,因此他们需要复杂的方法,例如荧光标记,光遗传学,光刺激和艺术图像分析的状态。了解神经科学家的Andor和Imaris解决方案。
多年来,人们认为神经胶质细胞具有管家功能,只有在神经元之后得到滋养,保护和扫荡,其作用似乎更为明显。在过去的几十年中,对神经胶质的研究(由小胶质细胞,星形胶质细胞和少突胶质细胞谱系细胞组成)急剧增加,这揭示了它们参与众多支持但必不可少的功能,例如营养素和氧气中的供应,破坏了病原体和它们的病原体和它们,这些功能是他们的病原体和它们的供应。甚至在神经传递中发挥作用。尽管如今这些细胞的许多方面都具有很好的特征,但大脑中不同神经胶质种群在健康和疾病中的功能仍未解决。
使用快速共聚焦旋转盘显微镜(例如)蜻蜓是在各种条件下监测神经胶质细胞和神经元的关键技术。光遗传学设备马赛克可用于操纵神经胶质细胞功能。可以使用3D图像分析软件分析小胶质细胞的数字,形状和其他特征 -神经科学家的Imaris。
轴突运输是一种细胞过程,负责通过其轴突的细胞质进行细胞细胞器,囊泡,脂质和蛋白质的运动。由于轴突长度,传输不能依赖扩散,但它基于沿着微管传播的专门运动蛋白。那些运动蛋白动力蛋白和驱动蛋白的基因突变与某些神经发育和神经退行性疾病有关。荧光标记技术对于在生物神经元的生理或病理条件下研究和可视化轴突运输至关重要。这种运输是非常快的事件,荧光发射水平通常非常低。
因此,快速而敏感的成像,例如蜻蜓配备SCMOS对于生物神经元中轴突运输的研究至关重要。可以使用最先进的电影图像分析软件分析延时电影用于细胞生物学家的Imaris或神经科学家的Imaris。
完整的大脑或大脑切片的三维可视化是神经科学中的一项具有挑战性但非常理想的任务。组织清除和光学显微镜的应用已使以微米分辨率研究大量体积。尽管光片显微镜为检查全脑体积提供了优势,但共聚焦显微镜是获取具有更高分辨率的清除或天然脑切片的首选技术。
使用蜻蜓旋转磁盘共聚焦,配备了大型FOV SCMOS摄像头,并直接将显微镜瓷砖缝合(融合)(Imaris Stitcher算法)在分辨率和成像样品的大小之间给出了完美的平衡。神经科学家的Imaris图像分析软件将完成其余的:从数据可视化,到计数到神经元跟踪。
光遗传学是一种生物学技术,可以使用光对单个遗传修饰的神经元进行非常精确的控制,调制和活动监测。关键参与者是神经离子通道,用Opsin基因进行了基因修饰,它们充当“光传感器”。可以使用光打开单个神经元的离子通道并发射电信号。有许多支持技术有助于使这一技术得以建立:将特定的光波长传递给具有精确时机的Opsin表达细胞,从而通过设备(例如马赛克, 尽管SCMOS相机通常是这些实验最合适的检测器解决方案,例如当钙成像所需的高帧速率时。
光遗传学用于研究,涉及记忆,成瘾研究的形成,使用深脑刺激或恢复视力来更好地管理帕金森氏病震颤。
膨胀显微镜不是增加显微镜的光学分辨率,而是以同位素的方式“扩展”样品。扩展协议的不同步骤导致荧光信号的丢失,因此成像扩展样品需要一种敏感的仪器,足以检测低光信号。另一个挑战是成像一个非常大的视野,并成像样品深处。这些要求是有问题的,并且很难实现常规显微镜。Andor推荐蜻蜓配备了公共聚焦ixon Ultra 888反刷的EMCCD, 或者Zyla 4.2p scmos具有优化针孔间距的摄像机,可在整个视野中成像深入样品和北极光。
大型数据块可以使用Imaris Stitcher算法并打开神经科学家的Imaris用于数据可视化和分析,包括神经元和脊柱检测。
钙(Ca2+)是一种重要的离子,可以用作从肌肉细胞(肌细胞)到神经元等许多细胞活性的快速指示。钙指标(CA2+指标)继续提供对细胞生物学基础知识的深刻见解,例如,细胞在不同疾病状态下的反应或对治疗药物的反应。为了最准确地确定细胞生理学,应使用最低的照明强度和最低浓度的指示剂染料。这本质上会导致低光子排放,这意味着敏感的检测器非常重要。有两种主要的相机技术用于CA2+成像实验 - SCMOS和EMCCD。通常,SCMOS摄像机特别是Andor Zyla scmos相机是CA2+成像实验中最广泛使用的。新的
SONA反向灌输系列建立在Zyla模型的性能基础上,以保持重要的高速,高分辨率和班级领先的定量准确性。