美國斯坦福大學(xué)的一個(gè)研究小組開發(fā)出一種微型顯微鏡,小到可裝入自由活動(dòng)的小鼠頭部,使研究人員可同時(shí)觀察小鼠大腦細(xì)胞的活動(dòng)及整個(gè)動(dòng)物的行為.該裝置給研究人員提供了使用轉(zhuǎn)基因小鼠來研究人類疾病的新方式.相關(guān)成果發(fā)表在最近出版的《自然 方法學(xué)》雜志上.

為此,斯坦福大學(xué)的馬克 施尼策爾研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)重量僅為1.1克的微型顯微鏡,可在不明顯損害小鼠運(yùn)動(dòng)能力的情況下與其大腦相連.該裝置一直被用于研究活動(dòng)小鼠大腦內(nèi)的只有一個(gè)細(xì)胞寬度的毛細(xì)血管中的血液循環(huán).

通過使用可實(shí)現(xiàn)腦部細(xì)胞活動(dòng)可視化的染色劑技術(shù),研究人員就可觀察到,當(dāng)小鼠運(yùn)動(dòng)時(shí)其涉及控制運(yùn)動(dòng)的浦肯野（Purkinje）神經(jīng)細(xì)胞是怎樣比休息時(shí)變得更為活躍的.施尼策爾表示,該項(xiàng)進(jìn)展使得研究人員能觀察動(dòng)物運(yùn)動(dòng)時(shí)的細(xì)胞活動(dòng),而且已在小鼠身上進(jìn)行了這樣的實(shí)驗(yàn).這樣,研究人員就能在監(jiān)測小鼠的活動(dòng)時(shí),檢視小鼠的疾病模式,同時(shí)觀察這些細(xì)胞的活動(dòng)情況.

自從研究人員在20世紀(jì)80年代培育第一只轉(zhuǎn)基因小鼠以來,小鼠就成了實(shí)驗(yàn)室醫(yī)學(xué)研究的首選動(dòng)物.目前,已經(jīng)有了從帕金森氏癥到哮喘等多種人類遺傳疾病的小鼠“模型”.但要找到細(xì)胞內(nèi)的活動(dòng)跟動(dòng)物作為一個(gè)整體行動(dòng)的相關(guān)性,仍然是一個(gè)挑戰(zhàn),迄今為止還無法對自由活動(dòng)的小鼠內(nèi)細(xì)胞級(jí)別的活動(dòng)進(jìn)行成像.

該顯微鏡附于麻醉小鼠的頭部,同時(shí)研究人員將一種標(biāo)識(shí)染料注射入小鼠腦部以標(biāo)記血漿,但血細(xì)胞并不受影響.顯微鏡通過一束光學(xué)纖維利用一個(gè)汞弧燈所發(fā)出的光.燈光引發(fā)染色血漿發(fā)出熒光,并將個(gè)別的血細(xì)胞顯示為暗點(diǎn).圖像由光纖束反射后送到一個(gè)記錄圖像的相機(jī).這個(gè)相機(jī)每秒鐘大約能拍取100張圖像,借此,研究人員就能觀察到在大腦中流動(dòng)的個(gè)別血細(xì)胞的高速視頻.一旦小鼠從麻醉中醒來,就有可能觀察到它行為正常時(shí)的細(xì)胞運(yùn)動(dòng).

上海光學(xué)儀器廠 整理  本文關(guān)鍵詞 顯微鏡