《飛秒雷射雙光子顯微成像儀器》是依託華中科技大學，由曾紹群擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：飛秒雷射雙光子顯微成像儀器
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：曾紹群
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
腦的大多數功能是通過神經迴路來實現的，但目前神經迴路中所發生的並行分散式信息加工與處理過程尚缺乏有效的研究手段。雙光子激發顯微成像技術具有高穿透深度、高空間分辨和低光毒性，適合在亞細胞水平上研究神經元群落。目前雙光子顯微鏡的隨機掃描速率慢於1毫秒/像素，難以測量快速編碼信號。2008年獲教育部技術發明一等獎項目飛秒雷射快速隨機掃描雙光子顯微成像裝置利用聲光偏轉器做掃描器，隨機掃描速度為0.01毫秒/像素，可以滿足快信號探測的需求。本項目擬將快速聲光掃描與常規雙光子顯微鏡中採用的振鏡掃描相結合，研製複合功能的飛秒雷射雙光子顯微成像儀器，既具備快速隨機掃描探測快速功能信號的優點，又具備常規雙光子顯微鏡高空間分辨結構成像的優點。這一儀器將為神經迴路高分辨成像、腦功能機制研究提供強有力的工具和平台，也將在其它生命活動基本過程觀測、疾病致病機理研究、新藥研發等多個研究領域發揮重要作用。
結題摘要
本項目已經完成目標儀器的研製。包括研製了大視場的聲光掃描器件，設計掃描箱光機系統，編寫了系統控制軟體，並進行了系統的整機裝配與調試，實現了聲光器件與振鏡的雙掃描功能，完成了演示性的動物實驗等。儀器初步實現了商品儀器所沒有的一些功能，如針對快速信號解析，實現“翻譯”功能，將鈣信號翻譯成電信號；針對光遺傳學套用的高時空光遺傳刺激功能；針對腦迴路成像的大尺度樣品高分辨成像功能，為生命科學研究提供了新的手段。本項目發展的核心技術具有自主智慧財產權，項目執行期間授權中國國家發明專利3項，美國專利1項，另還有3項專利進入實審。實驗樣機已在上海神經科學研究所、北京生命科學研究所、浙江大學、中科院深圳先進研究院、第三軍醫大學、美國德州大學休斯頓健康醫學中心等六個單位的8個研究小組用於合作研究。儀器研究論文發表於Review of Scientific Instruments、Optics Express、Journal of Biomedical Optics等儀器，光學與生物醫學光學領域的重要期刊，利用這一儀器與套用單位合作建立方法的論文發表於PLoS One等期刊，發表相關SCI收錄論文9篇，其中標註資助論文7篇。項目執行期間培養博士5人，其中1人入選全國優博提名。本項目部分內容支撐負責人獲2010年度國家自然科學二等獎（排名第三）。儀器主要套用《全腦尺度神經環路功能連線的高通量高分辨成像新技術》獲批2012年國家自然科學基金“情感與記憶”重大研究計畫重點項目。
