双光子显微镜技术在脑微循环研究中的应用
2021-11-12刘双双娄绘芳
中国生物医学工程学报 2021年4期
关键词:小鼠
刘双双 王 君 尹 伟 娄绘芳 沈 逸*
1(浙江大学医学院,杭州 310058)2(浙江大学校医院,杭州 310058)
引言
脑微循环观测对于预防脑中风、控制高血压、探讨阿尔兹海默症及脑缺血疾病的发病机制具有重要意义。长期以来,利用传统光学显微镜构建的微循环显微观测系统,在研究活体动物微循环网络及血流灌注中发挥了很大作用。但因场光源照明以及局部宽视野平面成像,使得成像对比度和光学分辨率受到极大限制。激光共聚焦显微镜使用激光光源,并采用共聚焦成像技术,显著提高了显微成像的分辨率。但针孔在克服了焦平面外散射光影响的同时,也阻挡了来自焦平面发生散射的信号光子,影响了探测深度,因此更适合研究较薄的组织样本(≤80 μm)。双光子显微镜突破了上述瓶颈,使得深层组织探测以及活体组织长时观测成为可能。
双光子显微镜以红外脉冲激光作为光源,深入组织内部非线性激发荧光,具有较强的穿透力以及较低的光毒性,可以实时、连续地对活体内部的结构和功能进行长时程检测,已成为活体成像研究中的重要工具,其应用领域涵盖了从离体到活体、从分子到网络、从结构到功能等多个层次,研究对象涉及脑、皮肤、眼睛、心脏、肠、肺等多种器官。
近年来,双光子显微镜研究在脑微循环中的应用发展迅速,其特殊优势被充分发挥。双光子显微镜可以实时跟踪脑深部单根微血管血流信号的变化,对这些信号进行光学操控,已成为脑内微循环结构与功能研究的强有力工具[1]。……
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