激光扫描共聚焦显微镜：神经科学研究的“火眼金睛”

激光扫描共聚焦显微镜：神经科学研究的“火眼金睛”

引用

中国科学院

等

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来源

1.

https://www.cas.cn/cm/202411/t20241126_5040476.shtml

2.

https://www.leica-microsystems.com.cn/cn/science-lab/life-science/a-guide-to-neuroscience-research/

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http://www.nuohailifescience.com/newsDetail.aspx?newsID=544&CateID=50&newsCateID=50

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http://www.ion.ac.cn/xwen/kyjz/2024/202411/t20241122_7445017.html

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http://xuanzunbio.com/242.html

6.

https://news.hit.edu.cn/2024/0906/c1510a236483/page.htm

激光扫描共聚焦显微镜（CLSM）作为现代神经科学研究的重要工具，正在为科学家们揭示大脑奥秘提供前所未有的技术支持。它不仅能够实现高精度的三维成像，还能实时监测活细胞内的动态变化，为神经科学领域带来了革命性的突破。

CLSM通过激光逐点扫描样品，并利用共聚焦技术排除非焦平面的干扰信号，实现了厘米甚至亚毫米级别的空间分辨率。这种无损测量方式能够精确捕捉复杂的神经元结构，为研究提供高质量的数据支持。

借助荧光标记技术，CLSM可以实时追踪活细胞内的分子活动，如钙离子浓度的变化等，从而揭示细胞的生理过程及功能机制。这对于理解神经信号的传递和整合具有重要意义。

近年来，超分辨显微技术（SRM）的发展进一步提升了CLSM的应用范围。例如，单分子定位法（SMLM）的横向分辨率可达10-50纳米，能够清晰呈现直径仅300±150纳米的兴奋性突触结构，以及40-50纳米大小的突触小泡。

在实际应用中，CLSM已经展现出强大的科研价值。例如，通过锘海组织切片膨胀试剂盒处理后的小鼠脑片，配合Evident激光扫描共聚焦显微镜FV4000，可以实现高达0.124×0.124×0.32μm的分辨率，清晰展示神经元的精细结构。

更令人振奋的是，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心王凯研究组最近开发了一种新型超分辨显微成像技术——多模式复用结构光线照明超分辨显微成像技术（MLS-SIM）。该技术成功解决了背景噪声干扰和运动伪影两大技术难题，首次实现了在清醒动物中对神经元快速动态的超分辨率光学成像。

随着技术的不断进步，CLSM在神经科学研究中的应用前景将更加广阔。它不仅能够帮助科学家们更深入地理解大脑的工作原理，还可能为阿尔茨海默症、帕金森病等神经系统疾病的治疗提供新的思路和方法。

总之，激光扫描共聚焦显微镜作为神经科学研究的利器，正在为人类探索大脑奥秘开辟新的道路。随着技术的不断创新和完善，我们有理由相信，它将在未来为神经科学领域带来更多的突破性进展。