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图1:使用MEA进行电压成像。顶部图像显示了一个带有电压的图表,来自MEA(蓝色)和电压指示器的荧光(橙色),显示了来自the神经回路的活动。底部图像显示了在MEA上生长的这些神经回路,并用神经元标记物(绿色)染色,MEA电极显示为黑色圆圈。

背景

米格尔·阿罗索博士是一位研究人员,致力于使用多电极阵列(MEAs)和电压成像神经元群体进行功能评估。这项工作旨在表征神经回路及其通信方式,探索如何控制这种活动,以及如何将其作为研究癫痫和预测发作的模型。MEA电极既可用于记录也可用于刺激,从而能够记录网络中自发和诱发的活动。

这与电压成像相结合,能够为研究构建出网络中功能的详细图景。

挑战

电压成像记录的是极快速的事件,这意味着需要一个高灵敏度、高速的系统才能捕捉到神经元信号。之前使用典型sCMOS相机的方案无法捕捉到这些信息,因此不能用于电压成像。

Aroso博士概述了速度和灵敏度对电压成像的重要性,其目标是以1000 fps或1 kHz的速率进行成像,以便检测荧光的相关变化。

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我们无法用之前的系统记录到任何荧光信号的变化,但现在我们开始看到电压信号[使用 Prime 95B]。——米格尔·阿罗索博士

解决方案

Prime 95B 凭借其高速和高灵敏度,成为理想的解决方案,使 Aroso 博士及其团队首次能够观察到电压成像信号。由于像素尺寸更大,Prime 95B 还能在更大的感兴趣区域内实现高速成像,从而在视野中包含更多的细胞和 MEA 电极。

Aroso博士对Prime 95B信号的稳定性评价道:“我们拥有高速率,而且现在信号非常稳定;我们可以观察到与细胞电活动相关的荧光变化不到1%。”Aroso博士接着阐述了在MicroManager中设置Prime 95B的便捷性。