原子力显微镜
神经药理学平台配置了高分辨率原子力显微镜布鲁克Multimode VIII。原子力显微镜是一种可以用来研究表面结构的精密分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质，因此可以以极高分辨率获得表面形貌结构信息及表面粗糙度信息。原子力显微镜可以对蛋白、DNA等生物大分子在生理状态下的成像，具有液下成像模式，大分子无需脱离生理溶液进行特殊处理即可进行纳米级别形貌测量。同时，它可以测量分子、细胞的力学特性（如杨氏模量、黏度等）。此外，可以进行力曲线、摩擦力、电学、磁学等材料性质的测量。
主要应用举例
- 材料nm级别形貌/力学成像，可在空气中和液下环境进行
- 蛋白、DNA等生物大分子在生理溶液中nm级别成像
- 生理溶液中细胞的力学特性测量（如杨氏模量、黏度等）
- 生物切片力学特性测量（如杨氏模量、黏度等）
包含模式
- 测量空气中和液体中样本的纳米级别表面形貌
- 压电响应测试模式（Piezo response mode）
- 力曲线/力矩阵模式（Force Curve / Force Volume）、横向力/摩擦力显微镜模式（Lateral Force Microscope）
- 静电力显微镜模式（Electrostatic Force Microscope）
- 表面电势显微镜模式（Surface potential Mode）/开尔文探针力显微镜（Kelvin Probe Force Microscope）
- 磁力显微镜模式（Magnetic Force Microscope）
技术优势
- 配置峰值力轻敲模式，针尖和样品之间互相作用力</=50 pN
- 配置智能扫描功能，无需寻找共振峰，无需调整反馈参
- 配置PFONM模式，可在获得高分辨率形貌成像的同时，获得定量的纳米力学属性图像，包括杨氏模量和黏附力
技术参数
- 样品台可移动范围 2mm x 2mm
- 样品直径可达15mm，厚度可达6mm
- 配置450倍放大光学辅助系统，分辦率1.6um，彩色CCD
- 配置大范围三轴自动扫描器和高分辨率三轴自动扫描器，XV2方向扫描范围分别为125 um,125 um,5um，以及10um,10um,2.5um。
超高分辨率共聚焦显微镜
神经药理学平台配置了蔡司 LSM 980 + Airyscan 2 超分辨率共聚焦显微镜。该系统是新一代高效型共聚焦成像平台，专为生物医学研究设计，可实现高分辨率、低光毒性的活细胞动态成像与超微结构分析。蔡司 LSM980 采用激光点扫描技术，结合 Airyscan 2 探测器的 32 通道面阵列检测单元，突破传统共聚焦显微镜的衍射极限，通过联合去卷积（jDCV）技术提升横向与轴向分辨率。其核心原理是通过 32 个同心排列的检测元件同步采集 Airy pattern 的高频信息，在保持高光子收集效率的同时实现超分辨率重构，无需缩小针孔即可获得高信噪比的三维图像。
主要应用举例
- 活细胞成像：获取活细胞中分子的动态信息和浓度信息
- 双标记成像：研究两个蛋白质互相作用，做FRET分析
- 活体或固定的多标记样本：研究多种蛋白的互相作用
- 活体/组织样本成像：亚细胞结构成像，研究活组织内细胞间相互作用
- 植物成像：例如高分辨率长时程跟踪拟南芥根中亚细胞结构变化
- 模式生物成像：样品如斑马鱼、果蝇、线虫、拟南芥等，可以47pfs的速度对超过40um 深的组织进行超分辨率成像，可以采集三维结构图像
技术指标
- 可以使用波长为 405 / 488 / 514 / 561 / 594 / 639 nm的激光进行荧光激发
- 最高分辨率90nm
- 配置活细胞培养系统，可几十小时长时间活细胞成像
功能特色
- 具有大视野拼图功能，可进行三维样品成像
- 使用 LSM Plus 进行成像效果优化
- 可获得多达 36 个同步通道的光谱成像
- 使用 Airyscan 2 获得超分辨率技术和速度提升，成像精度提升至 90nmm
双光子显微镜
奥林巴斯 FVMPE - RS 基于双光子激发原理，采用飞秒脉冲激光器，通过双光子吸收过程激发样品中的荧光分子。其核心原理是当荧光分子同时吸收两个长波长光子时，会跃迁到激发态，随后发出短波长荧光。这种方式相比传统共聚焦显微镜，能有效减少光散射和光漂白，显著提升深层组织成像能力，穿透深度可达毫米级别，对于脑组织、肿瘤组织等深层样本的成像效果尤为出色。
主要应用举例
- 在体组织/细胞成像，专长在于深层成像
- 400 nm至1600 nm的超宽光谱透过率
- 最高438 fps的成像速度可捕获诸如血液流动时的细胞运输以及神经元和其他细胞中的钙信号传递事件等快速动态现象
技术指标
- 配置长工作距离 60 × 红外高透过率水浸物镜，NA 1.0，工作距离 2.0 mm
- 配置 25 × 双光子物镜，带自动球差校正功能，NA 1.05，工作距离 2.0 mm，校正波长 400 - 1600 nm
- 配置 5 × 物镜，NA 0.1，工作距离 20 mm
荧光钙成像系统
主要应用举例
- 340/380比率钙成像
技术指标
- Ti2-E 全自动倒置荧光显微镜
- 配置CL-100恒温控制器和配置JULABO CORIO CD-200F加热制冷浴槽 / 恒温循环器，可提供-20~150摄氏度的恒温控制
- 使用340/380/435/470/500/550/580/635nm等8通道单色激发光进行荧光激发，TTL触发小于7us
功能特色
- 参数配置适合各种钙信号标记成像
- 配套钙信号处理软件
头戴式小鼠活体钙成像
主要应用举例
- 清醒、自由活动啮齿类动物目标脑区实时荧光记录
- 观察任意脑区目标神经元的发放情况和血管扩展/收缩
- 探究两种神经元在动物自由行为时的联系
技术指标
- 显微镜尺寸 8.8 mm × 15 mm × 22 mm，重量 2.0 g
- 透镜长度可达 13.7 mm
- 成像视野 1050 um × 650 um，分辨率 1280 × 800 像素
- 组织中电子对焦范围 300 um
- 采样率 5 - 100 FPS
- 绿色荧光激发波长 460 - 485 nm，接收 500 - 530 nm
- 红色荧光激发波长 546 - 576 nm，接收 596 - 696 nm
- 荧光激发辐照度 0 - 2 mW/mm2
功能特色
- 双色成像系统，可以同时对两种不同的神经元进行钙活性记录
- 可同步跟踪并进行行为分析
- 可进行数月的长时程记录
- 单细胞分辨率
- 可接收外部触发控制及输出触发事件信息，实现设备间的同步
- 配置多平面成像功能，可对三个不同焦平面的神经元进行成像采集，获取更多细胞数量
头戴式单光子结合光遗传微型显微成像系统
主要应用举例
- 特定类型细胞的活动相关发放观察
- 破译细胞编码，研究神经回路
- 以钙离子为标志物，观察生物系统状态
技术指标
- LED（470nm）光源
- 单细胞分辨率下，可同时捕获1000+神经元活动
功能特色
- 电子调焦，无需手动调节，视野范围更稳定
- 配置高品质换向器设备AHRJ，可在各种行为操作箱、迷宫、旷场中移动
- 长时间跟踪细胞，追踪时间可长达数月
仪器及技术咨询
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