世界最轻头戴式荧光显微镜问世

  记者29日获悉，中国科学技术大学、中国科学院深圳先进技术研究院和深圳理工大学（筹）的研究团队合作，开发出目前世界上最轻的超紧凑头戴式荧光显微镜TINIscope。

  仅有0.43克重的TINIscope可用于探索动物在感知、认知和行为等方面神经元级别的跨脑区协调作用。相关研究成果近日发表在《国家科学评论》上。

  在该研究中，研究人员采用具备串行输出功能且尺寸更小的图像传感器芯片，最大程度地减少了TINIscope头戴部分的额外电路功能，并解决了信号传输方面的问题。

  在光路方面，头戴式设备的荧光激发光路（LED侧）和采集光路（CMOS侧）通常为垂直排列，传统设备中尺寸较大的CMOS侧位于竖直方向，但小鼠头部空间有限，无法同时放置4个设备。在此次研究中，研究人员改变了TINIscope的光路设计，使其更易在头部排布。

  据悉，TINIscope在安装时更易调节角度，可实现最小间距为1.2毫米的两个脑区同步成像，基本实现任意4个目标脑区的同步记录。

  在TINIscope的开发过程中，研究人员还利用换向装置和完整实验采集系统，解决了动物在自由活动时的电缆缠绕问题。

  此外，研究人员对小鼠4个海马亚区的神经元进行钙浓度指示蛋白标记，并利用TINIscope进行4脑区同步成像，验证了设备采集数据的可靠性。

  定量行为分析表明，佩戴4个设备并没有对小鼠的自由活动产生明显影响。研究人员分别在T迷宫和旷场环境中记录了小鼠4个海马亚区的神经元活动，发现约25%的神经元亚群具有空间调制特性。