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近年來出現了通過植入性的microscope或microlens進行freelymoving動物鈣成像的技術。如光纖成像法：使用一端帶有GRINlens的光纖連接顯微鏡和動物大腦，從特定腦區(qū)發(fā)出的熒光信號被光纖收集，然后通過相機成像。動物頭部只需植入GRINlens，方便活動，而且可以同時植入多個lens來觀察不同的腦區(qū)之間的聯系和相互作用。還有直接植入動物大腦的微型熒光顯微鏡，將GRINlens直接植入皮層下的海馬，下丘腦，丘腦等區(qū)域，可以監(jiān)測深部腦區(qū)的神經元活動。這種微型顯微鏡的重量只有幾克，不會影響動物自由活動，可以提供800μm600μm視野和1.50μm橫向分辨率。鈣離子成像可以用于感知覺，學習記憶，社會性行為等各種各樣的研究中。南京inscopix鈣成像采購信息

現在有三種在神經元上填充鈣離子指示劑的方法，且都可以用于體內和體外研究。第一種方法是利用玻璃吸管將膜滲透性鹽或葡聚糖形式的指示劑注入單個神經元中。此方法方便實驗者控制單個神經元內的鈣離子指示劑濃度且信噪比較高。第二種是利用“批量加載”的方法將鈣離子指示劑染料負載神經元，觀察對象為一群神經元。盡管此方法可能導致一些膠質細胞也被指示劑所標記，但提高了整體神經元的標記百分比，使研究者得以觀察到一群神經元內動作電位相關性的活動。第三種也較為常用，通過病毒轉染的方式使其基因編碼鈣離子指示劑。（A）單細胞注射法；（B）networkloading法；（C）通過病毒轉染使其基因編碼鈣離子指示劑（expressionofgeneticallyencodedcalciumindicators,GECI）南京inscopix鈣成像采購信息鈣成像技術的不斷進步，使得人們對神經科學領域有了進一步的拓展。

不論采用哪一類鈣離子指示劑，總體上成像記錄過程是非常類似的。包含鈣離子指示劑的細胞可以通過熒光顯微鏡(fluorescencemicroscope)觀測，然后通過CCD攝像機捕捉、記錄圖像?，F在鈣成像技術主要在以下幾類神經科學研究方面有廣泛應用：1.記錄培養(yǎng)的神經元的活動。2.記錄腦片上神經元的活動。記錄神經元的活動。由于離體實驗本身的限制，現在越來越多的神經方面科學家傾向于做在體鈣成像實驗，希望能得到更準確且更能反應生理狀況的數據。得益于雙光子熒光顯微鏡的發(fā)展，現在在實驗動物處于huoti狀態(tài)下的鈣成像技術取得了飛速進展。4.記錄神經元樹突和樹突棘（spine）的活動。由于對于實驗精度的要求，有些科學家不僅只想記錄單個神經元的反應，他們還想更確切地知道神經元上哪些樹突和樹突棘參與了某個行為，也就是說他們需要在huoti條件下，對單根樹突以及某些spine進行鈣成像記錄實驗。由于雙光子熒光顯微鏡和GCaMP6基因編碼鈣離子指示劑的發(fā)展，現在，對樹突和樹突棘用鈣成像實驗進行記錄也成為了可能。

鈣成像技術在許多領域都有廣泛的應用，以下是一些常見的應用場景：1.神經科學研究：鈣成像技術被廣泛應用于研究神經元活動和神經網絡的功能?？梢杂^察神經元的鈣離子動態(tài)變化，揭示神經元的興奮性和抑制性活動，研究神經網絡的連接和信息傳遞。2.細胞信號傳導研究：鈣離子在細胞內起著重要的信號傳導作用。鈣成像技術可以用于研究細胞內鈣離子的濃度變化，揭示細胞信號傳導的機制和調控過程。3.細胞凋亡研究：鈣離子在細胞凋亡過程中扮演重要角色。鈣成像技術可以用于觀察細胞內鈣離子的變化，研究細胞凋亡的啟動和執(zhí)行過程。4.藥理學研究：鈣成像技術可以用于評估藥物對細胞內鈣離子濃度的影響?？梢匝芯克幬锏淖饔脵C制、藥物的劑量效應關系等。5.疾病研究：鈣成像技術可以應用于研究與鈣離子信號傳導相關的疾病，如神經退行性疾病、心血管疾病等。可以揭示疾病發(fā)生及發(fā)展的機制，為疾病的診斷和診療提供依據?？傊?，鈣成像技術在神經科學、細胞生物學、藥理學和疾病研究等領域都有廣泛的應用，可以幫助揭示生物過程的機制和疾病的發(fā)生及發(fā)展過程。鈣成像技術被廣泛應用于同時監(jiān)測成百上千個神經元內鈣離子的變化。

功能光學成像技術的發(fā)展使研究腦區(qū)和神經元的內部工作成為可能。隨著功能光學成像技術的發(fā)展，神經學家們已經可以研究腦區(qū)和神經元內部的工作情況。功能鈣成像技術就是其中之一，其主要原理是將外源性熒光信號和生理現象耦合起來——通過熒光染料信號的改變反映細胞內游離鈣離子濃度，以此表示細胞的功能狀態(tài)。目前它被廣泛應用于實時監(jiān)測一群相關神經元內鈣離子的變化，從而判斷其功能活動。該技術的出現使得科學家可以親眼目睹神經信號在神經網絡之中時間和空間上的傳遞穿梭。長時間追蹤相同細胞，進行可重復的科學研究對自由行為動物進行慢性鈣成像研究。上海特殊鈣成像供應

鈣成像技術能直接測量神經元和神經元組織中動態(tài)的鈣流動。南京inscopix鈣成像采購信息

細胞內鈣離子作為重要的信號分子其作用具有時間性和空間性。當個細胞興奮時，產生了一個電沖動，此時，細胞外的鈣離子流入該細胞內，促使該細胞分泌神經遞質，神經遞質與相鄰的下一級神經細胞膜上的蛋白分子結合，促使這一級神經細胞產生新的電沖動。以此類推，神經信號便一級一級地傳遞下去，從而構成復雜的信號體系，較終形成學習、記憶等大腦的高級功能。在哺乳動物神經系統(tǒng)中，鈣離子同樣扮演著重要的信號分子的角色。靜息狀態(tài)下大部分神經元細胞內鈣離子濃度約為50-100nM，而細胞興奮時鈣離子濃度能瞬間上升10-100倍，增加的鈣離子對于突觸囊泡胞吐釋放神經遞質的過程必不可少。眾所周知，只有游離鈣才具有生物學活性，而細胞質內鈣離子濃度由鈣離子的內外流平衡所決定，同時也受鈣結合蛋白的影響。細胞外鈣離子內流的方式有很多種，其中包括電壓門控鈣離子通道、離子型谷氨酰胺受體、煙堿型膽堿能受體（nAChR）和瞬時受體電位C型通道（TRPC）等。南京inscopix鈣成像采購信息