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日本研究團隊開發全自動顯微鏡OSB可自動

2019年05月03日 栏目:体育

摘要:為了追蹤這些好動的蠕蟲,東北大學的科學團隊研發了名為OSaCaBeN (OSB)的全自動顯微鏡。該系統能夠具有模式識別去分辨和追蹤蠕

摘要:為了追蹤這些好動的蠕蟲,東北大學的科學團隊研發了名為OSaCaBeN (OSB)的全自動顯微鏡。該系統能夠具有模式識別去分辨和追蹤蠕蟲在0.001毫米間的移動,并根據其調整載物臺的位置,用于自動追蹤移動物體。

显微镜作为一种不可或缺的科学仪器,自诞生以来为人类的科技进步作出了巨大贡献。使用显微镜观察时,有时候会因物体产生移动而离开视野,从而干扰到正常研究的情况。近日,以Koichi Hashimoto为首,来自日本大阪大学和东北大学的科学家团队专注于此开发了一款全新的全自动显微镜,它在大脑活动的研究中帮助研究者自动追踪移动的物体。

光遗传学是近十年神经科学领域的突破之一逐一通过光控的方法读取和控制神经活性。它为研究大脑活动与行为之间的关系提供了新的证据,将有助于发展一系列脑相关失调的新疗法。但其在组织培养物外的应用研究常常遇到一些棘手的问题。

娟秀隐杆线虫就是一个很好的例子。在微型生物实验品中,秀丽隐杆线虫无疑是研究光遗传技术理想的生物对象,繁殖快、易于观察的优点,加上其神经系统还拥有302个神经细胞,与人类大脑的100亿个神经细胞相对应。然而,该种活线虫却给研究带来了很多麻烦,由于其移动速度达到了0.1毫米/秒,因此它们可以在不到一秒的时间内轻易地爬出显微镜的视野。

为了追踪这些好动的蠕虫,东北大学的科学团队研发了名为OSaCaBeN (OSB)的全自动显微镜。OSB使用的技术称为投影映射(projection mapping),它向一系列透镜、分束器发射光线,然后产生不同颜色光和红外光照射线虫。这使得系统能够具备模式识别去分辨和追踪蠕虫在0.001毫米间的移动,并根据其调整载物台的位置。

除了可以追踪线虫,该系统还可用来追踪和观察单个神经细胞,以及照射特定光束对其施加刺激。研发团队表示,这是一台能同时履行两项任务的全自动显微镜。

即便诸如此类的图象识别进程经常需要花费几个小时,但全自动显微镜依然可以做到200次/秒,Hashimoto说,这使得我们可以使用光学原理去观测蠕虫大脑中多个神经细胞的移动。

目前,研究小组正在使用显微镜研究多巴胺,多巴胺是一种能调理动物大脑情绪和行动的神经递质。未来的研究将扩大到其他简单的动物,比如斑马鱼。该项研究发表于《自然》杂志,有兴趣的朋友可以阅读了解更多详情。

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