目前可用的指示劑較多,根據熒光光譜、與鈣離子親和力及其化學特性的不同大致分為化學性鈣離子指示劑和基因編碼鈣離子指示劑。前者指可特異性與鈣離子結合的小分子,常用的有fura-2、indo-1等;而后者主要指來源于綠色熒光蛋白GFP及其變異體的蛋白質,可與鈣調蛋白和肌球蛋白輕鏈激酶M13域結合,常用的有GCaMP、TN-XXL等,其中GCaMP5G和GCaMP6被廣泛應用于在體鈣成像研究中。生物熒光蛋白:Aequorin是水母熒光素(coelenterazine)通過硫酸酯鍵或過氧化鍵緊緊連到脫輔水母發光蛋白上形成的,遇到鈣離子就發出470nm藍光,可以作為鈣離子的檢測試劑;化學鈣離子指示劑:Fura-2可在紫外光下被jihuo且發射出505-520nm光;基于FRET的基因編碼的鈣指示劑;單個熒光基因編碼的鈣指示劑。鈣是模型動物神經細胞內重要的第二信使,參與細胞多種功能的調節,可以產生多種細胞內信號。美國熒光鈣成像動物行為學
nVista神經元超微鈣成像系統是可以在自由活動的動物上進行大范圍的動態熒光成像的設備。通過nVist,您可以視覺化細胞活動,同步行為學,以及長期追蹤神經環路的活動。nVista被應用于全球的研究機構中,產生了影響力的大數據庫。主要特征:利用GCamp鈣離子探針進行成像功能完整的數據采集軟件,實現對焦,調焦,行為同步化單細胞分辨率下,可同時捕獲成百上千神經元活動長時間追蹤細胞,追蹤時間可長達數月電子對焦,保證視野范圍的恒定自由動物行為學:可運用標準行為學測量方法,行為操作箱,迷宮,曠場等可進行皮層,深部核團,以及腦干,中腦等區域的成像記錄動物無需進行適應性訓練鈣離子成像+自由活動行為學1.錨定特殊細胞類型,例如特定的receptor/promotor/geneticmarker2.單細胞的空間分辨率,可以分析細胞在空間內的mapping和編碼信息3.動物可在大范圍的曠場內自由活動4.長時程追蹤同一細胞的放電規律變化:用于學習,記憶,藥物成癮等研究。5.可對腦內的深部核團進行記錄nVista神經元超微鈣成像系統成像效果好。神經元超微鈣成像系統技術參數專業的數據采集軟件Inscopix數據采集軟件可記錄成百上千個神經元細胞。電子調焦功能,可通過軟件實現物理調焦。合肥細胞鈣離子鈣成像哪里買通過鈣成像技術檢測活動動物記錄神經元的活動。
利用鈣成像技術記錄大腦活動。隨著功能光學成像技術的發展,神經學家們已經可以研究腦區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daibiao細胞的功能狀態。目前它被廣泛應用于實時監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。
轉基因Ca2+指示劑:轉基因技術和光遺傳技術的飛速發展,催生了基因編碼的Ca2+指示劑(GECIs)。它們不依賴于熒光染料,可以靶向特定的組織,如神經細胞、心肌細胞、T細胞等,并且可以避免熒光指示劑帶來的的許多問題,是監測轉基因動物體內鈣離子的一個極好的工具。個基因編碼的鈣離子指示劑Cameleon早在1997年就發表了。它是利用與鈣離子結合后發生結構變化,作為供體的CFP和作為受體的YFP之間產生FRET的原理。2000年,GCaMP誕生了。它是增強型綠色熒光蛋白(EGFP)和鈣調蛋白(結合鈣離子)、鈣調蛋白結合肽M13組成的,結合鈣離子后,鈣調素-M13相互作用引起GFP空間結構變化,發出綠色熒光(圖5)。GCaMP的問世有著**性的意義,它改變了我們觀察神經元群體活動的方式,讓科學家們可以在成千上萬的細胞中,看到哪些神經元在放電,它們放電的模式和規律是怎樣的,從而進一步探索各種內在的神經機制。隨著熒光顯微鏡技術的迅速發展,在體鈣成像技術得到了蓬勃發展。
紫外光激發Ca2+熒光探針:Fura-2和Indo-1都是紫外光激發的雙波長Ca2+熒光指示劑,也是目前較常用的比率型鈣離子熒光探針。與其他代的熒光指示劑相比,它們的熒光信號更強,對Ca2+的選擇性也更強。比率指示劑會在與Ca2+結合后會改變吸收/發射特性。以雙波長激發指示劑Fura-2為例。如圖2所示,低Ca2+濃度下,Fura-2在~380nm處激發,高Ca2+濃度下,在~340nm處激發。光譜由兩個峰組成:左側較短波長的吸收峰隨Ca2+濃度的增加而增大,右側較長波長的吸收峰隨Ca2+濃度的增加而減小。通過340/380nm交替激發,獲取在510nm處對應的發射光熒光強度的比率,就可以對Ca2+濃度進行定量的測量。因為Fura-2結果準確,且不易被漂白,所以得到了普遍使用。我們的鈣成像系統集成自動控制和精確計時的多模式輸入端口。上海神經細胞鈣成像聯系方式
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。美國熒光鈣成像動物行為學
哥倫比亞大學ZuckermanMind大腦行為研究所的RuiM.Costa課題組于2020年10月7日在Cell雜志上發表了一篇題為AnAmygdalaCircuitMediatesExperience-DependentMomentaryArrestsduringExploration的文章,作者開發一種用于研究小鼠探索活動中瞬時停滯行為機制的新型實驗,通過行為分析、環路映射、滔博生物-Inscopix自由活動鈣成像顯微鏡結合光遺傳學手段,提供介導經驗依賴性的瞬時停滯行為的BLA神經元群體的jihuo和投射證據,表明BLA-CEA環路可以作為新穎/熟悉情境的檢測器和效應器,用于基于空間位置的熟悉程度來生成自定進度的行為停滯,這一響應對于動物對未知環境進行安全有效的探索是至關重要的。美國熒光鈣成像動物行為學