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技术干货 | 自动透镜植入定位仪

2019.11.25

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深脑钙成像技术在神经科学领域内的应用愈加广泛,它通过微型荧光显微镜 系统,观察行动自由的动物大脑深处的神经元活动, 可以更好地揭示内在的神经活动,对于理解动物行为与认知功能背后的神经编码机制变得越来越重要。


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利用微型显微镜,对于基底和外侧杏仁核 (BLA) 的细胞群如何编码条件刺激和非条件刺激之间关联的研究

(参考文献: Neural ensemble dynamics underlying a long-term associative memory. Benjamin F. Grewe et al.,   Nature. 2017

 

然而该显微镜必须与 GRIN Gradient index Lens 相结合,通过将 GRIN Lens 埋植在目的脑区上方,可以同时捕捉到成百上千个大脑深层区域的神经元的钙活动。在 GRIN Lens 植入前,需将目的脑区上方的脑组织移除,抽吸是一种广泛采用的方法。然而,典型的脑组织抽吸方法仍依赖于手持式真空针,存在人为误差和重复性差的问题。

基于文献研究 (Barbera et al.,2016; Jung et al., 2004; Pinto and Dan, 2015; Ziv et al., 2013) ,强烈建议对中等深度的大脑区域,如前额叶皮层、海马和纹状体等植入 1 mm 直径 GRIN lens 的大脑区域,采用缓慢的逐层抽吸的方式进行脑组织抽吸。

 

为此,我们为大家提供了一种高精度的脑组织抽吸自动化手术仪器— 自动透镜植入定位仪


技术干货  自动透镜植入定位仪2.png


该仪器通过电脑软件精确控制步进电机,进而驱动定位仪操作臂移动,并结合真空泵自动精准的移除脑组织,以便更好地埋植透镜。

与传统手动方法相比:它可以大大减少人为误差,缩短实验者实操训练的时间,大大提高手术精度和效率。


技术干货  自动透镜植入定位仪3.jpg


( 参考文献 ;An open-source automated surgical instrument for microendoscope implantation. Bo Liang. Lifeng Zhang et al, Journal of Neuroscience Methods 2019)

情景应用


这将非常有助于神经科学家利用微型显微镜或双光子显微镜结合显微内窥镜进行活体脑深部成像。

此外,该设备在在体电生理手术实验过程中,通过设置电机移动速度来非常精准缓慢的埋植电极,可以很容易帮助实验者快速记录到细胞信号。

最后,你还可以把它当做普通的电动定位仪来使用,常规的脑部注射等实验都可以用它来完成。