顯微鏡下的神經(jīng)元
 

光學(xué)顯微鏡可以觀察到神經(jīng)細胞嗎？答案是可以，而且還是主流方案，因為光學(xué)顯微鏡才適合做活細胞動態(tài)觀察，尤其基于光學(xué)顯微鏡的熒光觀察，還是神經(jīng)元研究的主流配置，好的配置甚至可以直接看到神經(jīng)元信號活動，比如味覺也是一種神經(jīng)元信號。

 

神經(jīng)元簡介

 

神經(jīng)元結(jié)構(gòu)圖

 

神經(jīng)元又稱神經(jīng)細胞，是神經(jīng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。

 

神經(jīng)元結(jié)構(gòu)分為細胞體和突起兩部分：細胞體是信息整合和處理集中處，由細胞核、細胞膜、細胞質(zhì)組成，包含尼氏體等結(jié)構(gòu)；突起是信號傳輸末梢，分為樹突和軸突，樹突起始粗分支細，負責(zé)傳入，可能有多個，軸突相對細且均一，負責(zé)傳出，只有一個。

 

·科教應(yīng)用：明場+染色觀察

 

明場下的染色神經(jīng)元

 

和其他各種細胞一樣，神經(jīng)元幾乎是透明的，不能直接用明場觀察，為了滿足科教等應(yīng)用，可以用姬姆薩染色法等方式將神經(jīng)元處理成染色樣品，以便生物顯微鏡進行明場觀察。

 

但這些處理會影響細胞活性，不適合動態(tài)觀察。

 

·動態(tài)觀察應(yīng)用：相襯觀察

 

相襯觀察的神經(jīng)元

 

相襯觀察是觀察神經(jīng)元生長和遷移的常用方案，因為這種觀察方式不需要染色，對細胞活性非常友好，適合長時間成像，比如通過時延拍攝或長時間視頻，記錄神經(jīng)元的生長和遷移。

 

倒置顯微鏡適合相襯觀察

 

倒置顯微鏡通常配備相襯環(huán)和相襯物鏡，可以進行相襯觀察，同時對培養(yǎng)皿有更好的支持，因此是神經(jīng)元觀察的常用方案。
 

·科研級應(yīng)用：熒光觀察
 

熒光觀察下的神經(jīng)元

 

倒置熒光顯微鏡是神經(jīng)元相關(guān)研究的常用設(shè)備，利用活細胞示蹤劑等熒光特異性染色，不僅可以標記出肌動蛋白絲等亞細胞結(jié)構(gòu)，還能對細胞運動、遷移等進行監(jiān)測。

 

電生理研究用倒置熒光顯微鏡

 

使用倒置熒光顯微鏡的另一個好處是，樣本上方有較大的操作空間，可以加上膜片鉗等設(shè)備，以進行電生理研究。

 

熒光觀察下的神經(jīng)元

 

熒光觀察下，高亮的特異性熒光和黑色的背景有很高的對比度，是神經(jīng)元相關(guān)論文研究的理想配圖。常見的研究對象包括小鼠、果蠅和斑馬魚等。
 

神經(jīng)元熒光成像
 

染料選擇方面，U通道的染料通常有細胞毒性，而且紫外線激發(fā)也有光毒性，因此神經(jīng)元相關(guān)研究一般用B通道和G通道等細胞毒性和光毒性更低的方案，兩個通道合成后，熒光重疊的部分會呈現(xiàn)出黃色熒光。
 

斑馬魚神經(jīng)元信號

 

如果使用光片熒光顯微鏡、神經(jīng)元鈣例子成像等技術(shù)，我們甚至可以觀察斑馬魚等透明活體目標的神經(jīng)元信號活動，當(dāng)信號傳遞時，可以觀察到熒光在水平切面的亮起、傳遞、熄滅，有如煙花在夜空綻放，非常震撼。
 

如果你想看神經(jīng)元，建議還是選擇倒置熒光顯微鏡，既可以用相襯動態(tài)觀察活細胞，也可以熒光標記觀察各種想研究的細節(jié)，還能加上各種配件做成電生理平臺。人類的感覺、思考和記憶，無一例外都跟神經(jīng)元有緊密關(guān)系，研究神經(jīng)元是腦科學(xué)的一大方向，光片熒光顯微鏡、TIRF全內(nèi)反射熒光顯微鏡、機器學(xué)習(xí)等新科技也在這個前沿科學(xué)中嶄露頭角，這是個非常有潛力、有意思的課題。
 

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來源：https://www.mshot.com/article/1584.html


熒光顯微鏡科普小知識：
熒光顯微鏡(Fluorescence microscope) 是以紫外線為光源，用以照射被檢物體，使之發(fā)出熒光，然后在顯微鏡下觀察物體的形狀及其所在位置。熒光顯微鏡用于研究細胞內(nèi)物質(zhì)的吸收、運輸、化學(xué)物質(zhì)的分布及定位等。