目前，研究動物大腦相關功能的技術主要包括核磁共振（fMRI）、多通道電生理以及雙光子熒光顯微成像。然而，這幾種方法均有不足，如：時空分辨率較低，不具有細胞特異性，也無法用于自由活動的動物，價格昂貴，系統(tǒng)龐大，僅適用于頭部固定和麻醉動物的研究等等。
針對現(xiàn)在已有技術的局限性，千奧星科技術研究團隊開發(fā)了可以用于自由運動動物在體鈣成像的超微型顯微成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)價格便宜，使用簡便，具有便攜和高效的特點。實現(xiàn)了在自由活動動物上進行單細胞水平的神經(jīng)活動鈣信號記錄的應用需求。大大推動了神經(jīng)科學研究，豐富了科研人在動物研究方面的技術手段。
千奧星科為各位科研人提供多種超微型顯微成像系統(tǒng)，多方位滿足科研需求，設備系列如下：
一、超微型顯微成像系統(tǒng)
二、超微型顯微成像系統(tǒng)&自動對焦
三、超微型顯微成像系統(tǒng)&光遺傳
四、雙色超微型顯微成像系統(tǒng)
五、雙色超微型顯微成像系統(tǒng)&自動對焦（即將推出）
一、超微型顯微成像系統(tǒng)
1.實驗原理過程
◆ 通過注射病毒表達GCaMP或其它鈣離子熒光指示劑，植入GRIN透鏡用于后續(xù)觀察細胞活動變化，并等待2-3周病毒表達;
◆ 在靜息時，含有GCaMP的細胞將表現(xiàn)出基礎熒光信號。當細胞（星形膠質細胞或神經(jīng)元）被激發(fā)時，細胞內(nèi)的鈣水平會增加，導致熒光強度增加，熒光通過埋植的透鏡收集后，被CMOS轉換為圖像信號，并被高速圖像采集卡采集。熒光信號強度的變化可以確定（df/f）并反映細胞的活性;
◆ 圖像處理軟件進一步分析神經(jīng)細胞活動和行為的相關性。
2.特點
◆ 系統(tǒng)組件包括顯微鏡鏡體、固定板、GRIN 透鏡、CMOS、圖像采集卡及采集軟件、轉向器等；
◆ 在單細胞分辨水平，記錄群神經(jīng)元的鈣信號；
◆ 適用于自由活動動物的在體實驗，記錄動物在自然狀態(tài)下的行為，同時觀察其腦部活動；
◆ 通過植入GRIN透鏡，可以實現(xiàn)深腦成像；
◆ 系統(tǒng)體積小，重量輕，小鼠能夠自由運動和行為實驗。
3.使用場景
◆ 主要用于行為動物的在體鈣成像，進而研究不同部位神經(jīng)元環(huán)路和行為之間的關系。直觀地反映在各種行為范式下，相應腦區(qū)的活化狀態(tài)，進行深部腦區(qū)血管、細胞外間質的實時觀測。
◆ 可完成以下功能：
1.實時觀測動物在進行復雜行為時的神經(jīng)投射活動；
2.深部腦區(qū)鈣離子成像；
3.皮層鈣離子成像；
4.深部腦區(qū)熒光細胞遷移變化。
二、超微型顯微成像系統(tǒng)&自動對焦
1.特點
◆全新的鏡體設計，視場更大；
◆采集軟件更新升級，更貼合科研需求；
◆搭配視頻同步行為學軟件；
◆軟件控制進行電子自動對焦，實現(xiàn)動物腦區(qū)清晰準確成像；
◆減少手動調焦的干擾，數(shù)據(jù)采集更穩(wěn)定。
2.使用場景
寬場熒光顯微鏡是進行神經(jīng)元活動光學成像的重要手段。配合相應熒光探針，寬場熒光顯微鏡可以進行單色、多色(例如雙色、三色)神經(jīng)元活動熒光成像。
自動對焦超微型顯微成像系統(tǒng)為包含了微型光學器件、微型成像元件和微型鏡體結構的微型化寬場熒光顯微鏡，可精確定位目標區(qū)域，極大的提高成像質量，是自由活動動物進行在體神經(jīng)活動光學成像的理想方案。目前已經(jīng)廣泛應用于國內(nèi)外的神經(jīng)科學研究中。
三、超微型顯微成像系統(tǒng)&光遺傳
1.特點
◆ 采集軟件更新升級，體驗感更佳；
◆ 采用外置光源減輕了鏡體重量，對實驗動物的活動影響較小；
◆ 基于全新的光學系統(tǒng)設計，進一步減輕鏡體重量，減小了鏡體體積；
◆ 全新的照明光路設計，可實現(xiàn)更好的熒光激發(fā)光和光遺傳刺激光的光斑質量，從而取得更好的成像效果；
◆ 外置的光源端可以自由組合，根據(jù)不同的情況分別耦合不同的光源，可分別實現(xiàn)多色熒光成像、原位光遺傳成像；
◆ 可配視頻同步行為學軟件，同步/先后進行光刺激和鈣成像。
2.主要用途
◆ 主要用于結合光遺傳行為動物的在體鈣成像，進而研究不同部位神經(jīng)元環(huán)路和行為之間的關系，直觀地反映在各種行為范式下，相應腦區(qū)的活化狀態(tài)，進行深部腦區(qū)血管、細胞外間質的實時觀測；
◆ 減少實驗誤差，同位點記錄；
◆ 實現(xiàn)細胞類型特異性。
四、雙色超微型顯微成像系統(tǒng)
1.特點
雙色超微型顯微成像系統(tǒng)在470nm激發(fā)光的基礎上增加了561nm通道，可以在同一位點同時記錄綠色熒光和紅色熒光的信號。
當參考通道采用mCherry等紅色熒光蛋白作為標記物時，該通道的信號可以作為對照數(shù)據(jù)排除運動噪音（包括光纖滑環(huán)的轉動噪音），驗證鈣信號通道的數(shù)據(jù)有效性。
總之，利用這套系統(tǒng)可以同時對相關腦區(qū)的兩種類型神經(jīng)元在某一行為范式中的活動情況進行同步記錄，用以反映同一行為范式中不同類型神經(jīng)元的編碼特征。
2.應用
主要用于多種細胞類型特異的行為動物的在體鈣成像，進而研究不同部位神經(jīng)元環(huán)路和行為之間的關系。
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