钙成像技术的基本原理

我们都知道钙离子是生物体内重要的信使之一,参与了细胞增殖、细胞死亡、细胞分化、肌细胞收缩、腺细胞分泌等过程。钙成像技术是利用钙离子指示剂检验细胞内钙离子浓度的方式,在神经系统研究方面,在在体或者离体的实验中,钙成像技术被普遍运用于同时检验成千上百个神经元内钙离子的变化,因此来检验神经元的活动情况。

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一、钙离子成像技术的基本原理

在生物有机体中,钙离子产生林林总总的胞内信号,这些胞内信号几乎在每种类型的细胞中均存在,在很多功能方面拥有不可忽视的作用,比如从细胞增殖到细胞死亡的整个细胞周期的调节、对心肌细胞收缩的控制等。在动物的神经系统中,钙离子是十分重要的神经元胞内信号分子。

二、钙离子成像技术在神经科学研究中的应用举例  

不管是采用哪一种钙离子指示剂,整体上成像记录的过程是相似的。

1、活体记录神经元树突和树突棘的活动情况。因为对实验精度的要求,不少研究专家不仅仅想要记录单个神经元的反应,更想清楚地知道神经元上哪个树突和树突棘参与了某个行为。简单来说就是科学家们需要在活体的条件下,对单根树突和某些spine进行钙成像记录实验。

2、活体记录神经元的活动情况。因为离体实验自身的限制,如今越来越多的神经方面的研究专家更倾向于做在体钙成像实验。受益于双光子荧光显微镜的发展,如今在实验动物居于活体状态下的钙成像得到了飞快的进步。

以上就是关于钙成像技术基本原理以及在神经科学研究中的应用举例的全部内容,希望你们阅读完之后对钙成像有了初步的了解。