光声-荧光混合显微镜

0.8秒全皮层成像

该显微镜集成了光声与共聚焦荧光两种成像模态，能同时捕捉微血管动态、血氧代谢和神经元活动，为神经血管耦合研究提供全新工具。

Liu, Liangjian · Xu, Zhiqiang · 徐斌 · Taofeng, Wu · Li, Jiahao · Tiancheng, Lei · Li, Xiufeng · Song, Zheng · Chen, Ningbo · 叶世伟 · 孟静 · Lai, Puxiang · 沈锋 · Chang, Junlei · 朱英杰 · Zheng, Hairong · Zheng, Wei · Liu, Chengbo

Science Advances 2025

参数信息

视野

6 x 5 mm²

空间分辨率

6 µm

时间分辨率

0.8 s

技术优势

视野扩大

采用八个微型换能器组成的线性阵列，将视野扩大到 6 mm × 5 mm，覆盖皮层范围，无需拼接即可同时观察大范围神经血管活动。

成像速度快

通过优化基于多面镜的超快扫描器，在保持大视野的同时达到 0.8 秒的帧率，能够跟踪快速动态事件，如扩散去极化波。

无创观测

光声显微成像无需外源标记即可获取血氧信息，结合共聚焦荧光观察神经元活动，在清醒小鼠上实现了对神经血管耦合的无创研究。

多模态

光声与共聚焦荧光显微镜的集成可同步获取血管形态、血氧和神经元活动信息，揭示不同生理和病理条件下神经血管耦合的时空相关性。

应用场景

• 神经影像：直接观察清醒动物皮层神经血管耦合，替代多系统拼接成像。
• 脑功能成像：同步捕获神经元与血流响应，量化功能连接。
• 脑机接口：为脑机接口提供大范围神经活动解码依据。
• 神经疾病模型：在癫痫等模型中追踪扩散去极化波，揭示神经血管耦合异常。