隨著功能光學成像技術的發展，神經學家們已經可以研究腦區和神經元內部的工作情況。功能鈣成像技術就是其中之一，它的主要原理是將外源性熒光信號和生理現象耦合起來——通過熒光染料信號的改變反映細胞內游離鈣離子濃度，通過這個變化來daibiao細胞的功能狀態。目前這種技術被廣泛應用于實時監測一群相關神經元內鈣離子的變化，從而判斷其功能活動。該技術的出現使得科學家可以親眼目睹神經信號在神經網絡之中時間和空間上的傳遞穿梭。鈣成像系統具有單細胞分辨率的大視野的特征。浙江光遺傳鈣成像口碑好

功能光學成像技術的發展使研究腦區和神經元的內部工作成為可能。隨著功能光學成像技術的發展，神經學家們已經可以研究腦區和神經元內部的工作情況。功能鈣成像技術就是其中之一，其主要原理是將外源性熒光信號和生理現象耦合起來——通過熒光染料信號的改變反映細胞內游離鈣離子濃度，以此表示細胞的功能狀態。目前它被廣泛應用于實時監測一群相關神經元內鈣離子的變化，從而判斷其功能活動。該技術的出現使得科學家可以親眼目睹神經信號在神經網絡之中時間和空間上的傳遞穿梭。江蘇神經元鈣成像近年來出現了通過植入性的顯微鏡或透鏡進行活動動物鈣成像的技術。

眾所周知，只有游離鈣才具有生物學活性，而細胞質內鈣離子濃度由鈣離子的內外流平衡所決定，同時也受鈣結合蛋白的影響。細胞外鈣離子內流的方式有很多種，其中包括電壓門控鈣離子通道、離子型谷氨酰胺受體、煙堿型膽堿能受體（nAChR）和瞬時受體電位C型通道（TRPC）等。神經元鈣成像的原理就是利用特殊的熒光染料或鈣離子指示劑將神經元中鈣離子濃度的變化通過熒光強度表現出來，以反映神經元活性。該方法可以同時觀察多個功能或位置相關的腦細胞。

鈣是機體的組成元素之一。鈣離子作為電流載體維持細胞內外的電化學梯度，同時在細胞的生命活動中扮演著重要角色。作為第二信使，鈣參與細胞周期、細胞代謝、細胞分化、壞死、凋亡等等許多重要的生理過程。細胞內的鈣離子水平通常很低，一般胞漿中的自由鈣約為100nM。胞內的鈣可被各種亞細胞器所貯存，據文獻報道：其中約50%位于細胞核，30%位于線粒體，14%位于內質網，5%位于胞膜上，1%位于胞質內，且因為鈣離子易與磷酸和碳酸復合物形成不溶物，故游離鈣只占[1]。細胞可以通過鈣內流、內鈣釋放及膜系統上的降鈣蛋白等一整套完整的監控系統來維持細胞內鈣的內穩狀態。例如與鈣內流相關的通道例如電壓門控性鈣離子通道VDCC、受體活躍的通道RACC；與內鈣釋放相關的受體如內質網上的IP3受體；以及降鈣相關的脂膜及線粒體上的主動運輸的鈣泵系統等等[2]。近20年來鈣的熒光成像及測定技術發展迅速，出現了各種各樣的鈣熒光指示劑，結合不斷發展的顯微成像系統，我們可以對活細胞的鈣離子進行測定及成像，進一步揭示其生理機制及相關疾病的發病機制。鈣成像的熒光指示劑鈣成像的熒光探針一般均為Ca2螯合劑EGTA，APTRA，BAPTA的衍生物，它們可以結合鈣離子從而顯示一個光譜響應。鈣離子成像可以追蹤神經元動作電位。

CaMPARI，一種能夠兼顧全局和微觀的新型鈣成像技術，包含CaMPARI以及CaMPARI2（第二代）。其原理在于，CaMPARI蛋白在正常狀態下會發出綠色熒光，而如果對這種蛋白同時使用高濃度鈣離子與紫外光處理，它就會不可逆、長久地轉變成另一種能發出紅色熒光的構象，即實現將瞬間的神經元活動變成長久的紅色熒光蛋白表達。研究人員通過轉基因技術將這種新型蛋白導入到實驗動物的神經系統中，然后用度的紫外光照射動物的大腦，通過檢查熒光，找到發紅色熒光的神經元，這些神經元即是在紫外光照射期間活躍的神經元。由于紫外光可以對著整個大腦進行照射，所以理論上，人們可以對全腦進行檢查。鈣成像技術的不斷進步，使得人們對神經科學領域有了進一步的拓展。哈爾濱inscopix鈣成像供應商

鈣成像系統在自由行為動物上對鈣離子動態進行單細胞分辨率級別的持久成像。浙江光遺傳鈣成像口碑好

紫外光激發Ca2+熒光探針：Fura-2和Indo-1都是紫外光激發的雙波長Ca2+熒光指示劑，也是目前較常用的比率型鈣離子熒光探針。與其他代的熒光指示劑相比，它們的熒光信號更強，對Ca2+的選擇性也更強。比率指示劑會在與Ca2+結合后會改變吸收/發射特性。以雙波長激發指示劑Fura-2為例。如圖2所示，低Ca2+濃度下，Fura-2在~380nm處激發，高Ca2+濃度下，在~340nm處激發。光譜由兩個峰組成：左側較短波長的吸收峰隨Ca2+濃度的增加而增大，右側較長波長的吸收峰隨Ca2+濃度的增加而減小。通過340/380nm交替激發，獲取在510nm處對應的發射光熒光強度的比率，就可以對Ca2+濃度進行定量的測量。因為Fura-2結果準確，且不易被漂白，所以得到了普遍使用。浙江光遺傳鈣成像口碑好

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