膜生物學(xué)國家重點實驗室(中國科學(xué)院動物研究所、清華大學(xué)、北京大學(xué))程和平院士團(tuán)隊研制成功了新一代高速高分辨微型化雙光子熒光顯微鏡，獲取了小鼠自由行為過程中大腦神經(jīng)元和神經(jīng)突觸活動清晰、穩(wěn)定的圖像。

　　新一代微型化雙光子熒光顯微鏡體積小，僅重2.2 克，適于佩戴在小動物頭部顱窗上，實時記錄數(shù)十個神經(jīng)元、上千個神經(jīng)突觸的動態(tài)信號。在大型動物上，還可望實現(xiàn)多探頭佩戴、多顱窗不同腦區(qū)的長時程觀測。相比單光子激發(fā)，雙光子激發(fā)具有良好的光學(xué)斷層、更深的生物組織穿透等優(yōu)勢，其橫向分辨率達(dá)到0.65μm，成像質(zhì)量可與商品化大型臺式雙光子熒光顯微鏡相媲美，優(yōu)于目前該領(lǐng)域內(nèi)主導(dǎo)的、美國腦科學(xué)計劃研發(fā)的微型化寬場顯微鏡。該顯微鏡采用雙軸對稱高速微機電系統(tǒng)轉(zhuǎn)鏡掃描技術(shù)，具備多區(qū)域隨機掃描和每秒1 萬線的線掃描能力，首次采用了微型雙光子顯微鏡對腦科學(xué)領(lǐng)域最廣泛應(yīng)用的指示神經(jīng)元活動的熒光探針(如GCaMP6)技術(shù)，解決了動物的活動和行為由于熒光傳輸光纜拖拽所干擾的難題。

　　相關(guān)成果于2017年5 月29 日在線發(fā)表于自然雜志子刊Nature Methods和Protocol Exchange，已申請多項專利。新一代微型化雙光子熒光顯微成像系統(tǒng)的成功研制彰顯了膜生物學(xué)國家重點實驗室在生物醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域先期布局的前瞻性。微型化雙光子熒光顯微成像系統(tǒng)將為實現(xiàn)“分析腦、理解腦、模仿腦”的戰(zhàn)略目標(biāo)發(fā)揮重要作用。