雙光子靶向膜片鉗技術(shù)

       雙光子顯微鏡成像原理不同于單光子，雙光子成像需要同時(shí)用2個(gè)光子去激發(fā)熒光信號(hào)，使其躍遷到激發(fā)態(tài)，在從激發(fā)態(tài)回到穩(wěn)態(tài)過程中就會(huì)釋放能量從而發(fā)光，雙光子膜片鉗技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于成像分辨率很高，因?yàn)樾枰獌蓚€(gè)光子在同一焦面激發(fā)熒光，所以成像時(shí)候不會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的背景噪聲，故而其成像分辨率可以精確到一個(gè)spine，結(jié)合鈣信號(hào)，是可以直接記錄spine 的spike，此外，雙光子膜片鉗技術(shù)可以激發(fā)波長(zhǎng)600~1020范圍的激光，長(zhǎng)波長(zhǎng)的激光可以穿透300-400微米的組織，故而在in vivo水平，是可以直接使用其去成像。

       借助于雙光子顯微鏡，我們是可以直接在in vivo水平做膜片鉗記錄，目前主要用in vivo下的cell-attach和whole-cell兩種技術(shù)，更多的人是借助于雙光子靶向膜片鉗技術(shù)做鈣成像，畢竟鈣成像效率很高，但是鈣成像在使用過程中，具有延遲的劣勢(shì)，其次信噪比很差，很多比較弱的信號(hào)不能分辨，做in vivo水平做記錄，有許多說不清的原因，諸如動(dòng)物自身呼吸引起的組織顫動(dòng)，前期手術(shù)處理很復(fù)雜，很費(fèi)時(shí)，在腦片水平，雙光子顯微鏡應(yīng)用更加廣泛，可以直接定點(diǎn)激活一個(gè)細(xì)胞，

       目前存在的問題是，雙光子靶向膜片鉗技術(shù)在激活一個(gè)細(xì)胞的過程中，由于激光范圍小能量不足，很多時(shí)候很難得到激活信號(hào)，具體解決方法，有兩種：

       一種是通過棱鏡再次放大激光范圍，實(shí)現(xiàn)較大單位的同時(shí)激活細(xì)胞表面更大范圍，從而激活細(xì)胞，此外另一種思路就是短時(shí)間內(nèi)在細(xì)胞表面快速移動(dòng)激光位點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)累積激發(fā)，從而讓一個(gè)細(xì)胞被激活，如果日后膜片鉗技術(shù)成熟，將不再需要利用dual-patch技術(shù)去研究神經(jīng)元直接連接的相關(guān)問題，畢竟后者的工作量大，工作效率低。

       總結(jié)一下，借助于雙光子靶向膜片鉗技術(shù)，我們可以實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞水平的分辨率，故而可以在in vivo水平下對(duì)單個(gè)細(xì)胞做whole-cell和cell-attach記錄，因?yàn)槭窃趇n vivo水平下，所以就可以在細(xì)胞水平研究mice在參與某種行為時(shí)候的神經(jīng)機(jī)制。