生理学和神经科学

面向生理学和神经科学的精密定位与样本处理平台

生理学和神经科学既密切相关又各有侧重，不过二者都高度依赖成像技术与显微系统。  

生理学是研究生物机体在细胞或分子水平上如何发挥功能的学科，而神经科学则是生理学的一个分支，专注于研究神经系统和大脑的结构、功能和病理。神经科学涵盖面广泛，既包括对单个神经元的分子与细胞层面的研究，也包括对大脑中感知、运动及意识活动的成像研究。 

电生理学作为生理学的一个重要分支，与神经科学密切相关，主要研究生物细胞与组织的电活动，尤其注重测量离子通过细胞膜的电压或电流变化情况。研究尺度涉及从整个器官到单个细胞层面的电活动成像。

以下是生理学中一些典型的成像应用：

• 细胞与分子成像：精细可视化神经元的细胞结构及分子过程，以便深入理解突触相互作用与神经元行为。
• 脑图谱绘制：研究人员通过系统绘制大脑复杂的神经网络，揭示正常脑功能及神经疾病相关的信号通路。
• 电生理研究：监测神经元电活动的关键技术，用于揭示大脑信号传导与功能调控的基本机制。

 

生理学与神经科学研究中所采用的成像技术种类繁多。因此，研究人员常常要结合多种光学与成像方法，以同时观察细胞活动并表征其形态特征。生理学研究常用的技术包括但不限于：

 

• 明场成像 
• 荧光成像
• 福斯特（或荧光）共振能量转移 (FRET)
• 生物发光成像 
• 全内反射荧光显微镜 (TIRF) 
• 光漂白荧光恢复技术 (FRAP)
• 荧光寿命成像显微镜 (FLIM)
• 二次与三次谐波成像（SHG / THG）
• 共聚焦和多光子显微镜
   

生理学和神经科学研究面临的挑战

在这些领域，科研人员面临诸多挑战，包括： 

• 脆弱的样本：神经组织极其敏感，需采用高精度、低扰动的处理方式并保持高度稳定，以防止样本受损。对于活体样本，使用荧光指示剂时还需防止发生光漂白现象。 
• 设备体积大、结构复杂：某些实验可能涉及整只动物，或需要搭配微操作器、膜片钳等外围设备来观察活细胞。 
• 时间序列实验：长时间样本追踪和成像需要超高稳定性和优异连续成像能力的系统。
• 复杂且数据量大的实验结果需借助可靠分析工具深入解析。 
   

 

因此，科研人员需要的设备不仅要能够实现精确、可重复的亚微米级移动，还需具备在长时间实验中保持高稳定性、承载较大负载并能精确定位的能力。 

在某些复杂样本或实验设置中，研究人员发现相较于直接移动样本，将样本固定不动，而改由平台驱动显微镜移动反而能获得更理想的成像效果。 

 

满足生理学与神经科学应用的高精度、高稳定性成像平台

 

Prior Scientific的电动与手动ZDeck快速调节平台系统具有更大的平台空间，既可用于整个机体的成像，也能轻松安装各类外围实验设备，以无缝契合复杂实验需求。平台具有整体高度调节功能，可适用于从单个细胞到大型哺乳动物的广泛样本尺寸。搭配用于样本定位的XY轴移动控制，该产品能显著简化通常复杂且耗时的实验设置过程。 

我们的OpenStand成像平台采用模块化设计，方便用户自由组合来自我们或者第三方厂商的组件，量身打造无缝匹配实验要求和所用成像技术的倒置式或正置式成像系统。

无论是移动样本，还是移动显微镜，我们都能提供多种平台选择。对于大型样本成像，后者（即移动显微镜）能获得更好的成像质量。 

此外，我们的电动平台采用获得专利的智能扫描技术 (IST)，能确保高精度扫描样本中的多个不同点。[链接到平台校正：实现亚微米级的精度 | PriorScientific ]