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桉树脑相关的资讯

  • 骆清铭团队获取大鼠全脑高分辨数据集在欧盟脑计划平台发布
    由华中科技大学武汉光电国家实验室(筹)骆清铭教授、龚辉教授研究团队获取的一套大鼠全脑高分辨数据集,近期发布在欧盟人脑计划(Human Brain Project, HBP)的神经信息平台(Neuroinformatics Platform, NIP)上。这标志着该团队建立的“鼠脑最精细脑图谱基础数据库”为欧盟人脑计划正式采用。  此次发布在HBP-NIP上的数据集由该研究团队独立完成,样本为Golgi-Cox法染色的Sprague Dawley大鼠全脑,用显微光学切片断层成像(MOST)系统获取了全脑图像,成像分辨率为 0.35μ m×0.35μ m×1μ m,共包含16216层矢状原始切面。该数据集也同时在全脑网络可视化(Visible Brain-wide Networks, VBN)网站进行了共享,访问地址为 https://vbn.org.cn/2D/id3.html。  HBP是2013年经欧盟委员会批准发起的旗舰级拨款项目,汇集了欧洲神经科学领域的众多科研团队与神经科学前沿研究课题,有超过120个参与机构和10亿欧元的项目资金。神经信息平台是HBP的重要组成部分,用于神经科学数据的发布与检索,近期发布的是神经信息平台的第一个公开版本,可直接通过 https://nip.humanbrainproject.eu 访问。HBP还同时发布了脑模拟平台、高性能计算平台、医学信息平台、神经形态计算平台和神经机器人平台,可通过 https://collab.humanbrainproject.eu 注册、登录和使用。
  • 质谱POCT——90秒诊断脑胶质瘤术中分子病理
    脑胶质瘤是最常见的原发恶性脑肿瘤之一,具有边界不清、毗邻功能区、放化疗不敏感等特点,手术切除困难,预后差。此前已有研究发现,2-3级胶质瘤患者中80%存在代谢酶异柠檬酸脱氢酶(Isocitrate dehydrogenase,以下简称IDH)突变,这类IDH突变胶质瘤好发于周边脑叶,年轻人常见,在最大限度肿瘤手术切除后,可显著提升生存率。因此,术中快速识别IDH突变,实现胶质瘤术中分子病理诊断对提升患者预后意义重大。2024年5月28日,复旦大学附属华山医院毛颖/花玮教授团队、清华大学精密仪器系张文鹏/欧阳证教授团队、美国普渡大学R. Graham Cooks教授团队以及梅奥诊所Alfredo Quinones-Hinojosa教授团队合作在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了题为术中质谱法快速检测胶质瘤中IDH突变“Rapid Detection of IDH Mutations in Gliomas by Intraoperative Mass Spectrometry”的最新研究成果。此项研究中,使用清谱科技便携式质谱分析系统Cell及活检组织检测直接毛细管电喷雾(Direct Capillary Spray,DCS)试剂盒实施了脑胶质瘤术中检测与分型。清谱科技创新设计中心科学家吴俊函博士是本文的共同第一作者,清谱科技应用中心负责人王南博士参与本研究工作。该项研究由中美顶尖研究和临床机构合作近5年完成,是迄今为止已知规模最大的术中胶质瘤IDH突变检测临床试验。通过临床队列研究,确定了质谱诊断IDH突变的最佳指标和阈值。实验结果表明,通过术中质谱技术以2-HG和GLU的比值作为诊断指标,在260位胶质瘤病人的697例样品检测中实现了100%的IDH突变检测准确率。其中,183位病人的309例样品使用清谱科技Cell便携式质谱分析系统与DCS试剂盒完成检测。胶质瘤是目前发病率最高的颅内原发恶性肿瘤,具有进展快、死亡率高且预后差的特点,超过80%WHO 2-3级的胶质瘤中都存在异柠檬酸脱氢酶(Isocitrate dehydrogenase,IDH)基因突变。IDH突变的胶质瘤患者在最大限度肿瘤手术切除后,可显著提升生存率,所以实现胶质瘤术中IDH突变检测对胶质瘤患者预后提升具有重要意义。脑胶质细胞发生IDH突变后,三羧酸循环中的α-酮戊二酸(α-KG)将转变为一种特殊的肿瘤小分子代谢标志物 2-羟基戊二酸(2-HG),进而促进癌变。因此,IDH突变患者的肿瘤区域将会积累大量2-HG,通过检测2-HG可诊断IDH突变情况。图1 IDH突变型胶质瘤中的代谢变化示意图在本研究中,美方研究团队使用电喷雾解吸电离方法(DESI)和传统大型质谱仪结合的方案;中方团队则采用直接毛细管电喷雾DCS试剂盒与便携式质谱分析系统Cell结合的即时化学检测方案,实现了:1. 2-HG和内标谷氨酸的快速准确检测;2. 成功构建了完整的脑胶质瘤IDH突变术中诊断流程;3. 将术中组织采集到IDH突变检测结果反馈全流程时间压缩至1.5分钟。本研究开创了脑肿瘤术中便携式质谱即时检测的应用范式,将为临床医生在术中进行肿瘤分析提供新的技术储备,为胶质瘤患者预后提升提供重大帮助。图2 术中质谱分析流程示意图本研究在对复旦大学附属华山医院和梅奥诊所的样品检测,实现了100%的IDH突变检测准确率。在实际的术中实践中,该方法还展现了在辅助临床医生明确肿瘤类型、平衡肿瘤切除率与神经功能保全关系、术中进行肿瘤边界判断等方面的优势。这项研究不仅实现了术中分子病理快速诊断,同时为外科手术带来革命性变化和想象空间,为医生的手术策略制定提供重要的分子诊断依据,具有重要的临床价值,是未来手术个性化、精准化的发展方向。图3 临床队列情况以及检测结果图4 脑胶质瘤IDH基因突变检测试剂盒分析流程该研究首次将质谱仪搬进手术室,便携式质谱分析系统将成为外科医生的代谢之眼,为医生及时提供有效分子诊断信息,为患者带来福音。同时,清谱科技的便携式质谱分析系统已经应用于公共安全、科学研究以及临床医学领域。清谱科技将进一步推广便携质谱技术及原位电离技术在医疗行业如血药浓度检测、术中诊断、基于精细结构脂质组学的疾病诊疗研究等方面的广泛应用。
  • 文献解读丨低浓度脑暴露不会阻碍三七总皂苷的神经保护作用
    本文由中国药科大学药物代谢与药代动力学重点实验室天然药物国家重点实验室所作,发表于DRUG METABOLISM AND DISPOSITION (2018)46:53–65。 胃肠道和中枢神经系统之间的双向沟通途径,称为“肠-脑轴”,其与脑损伤的治疗越来越相关。尽管血浆和大脑暴露浓度水平极低,三七总皂苷提取物(PNE)仍是预防和治疗心脑血管缺血性疾病的常用药物。迄今为止,PNE神经保护作用的潜在机制在很大程度上仍然未知。本文通过研究PNE对胃肠微生物群落和γ-氨基丁酸(GABA)受体的调节,系统地探明了PNE的神经保护作用。 结果表明,PNE预处理对大鼠局灶性脑缺血/再灌注(I/R)损伤有显著的神经保护作用,但对无菌大鼠的保护作用减弱。PNE预处理可显著防止I/R手术引起的长双歧杆菌(Bifidobacterium longum, B.L.)下调,B.L.定植也可发挥神经保护作用。更重要的是,PNE和B.L.均可上调I/R大鼠海马GABA受体的表达,同时给予GABA-B受体拮抗剂可显著减弱PNE和B.L.的神经保护作用。上述研究表明,PNE的神经保护作用可能主要归因于其对肠道菌群的调节,口服PNE也可通过上调GABA-B受体用于I/R损伤的治疗。使用仪器:岛津LCMS-8050 图1 正常、I/R模型和I/R + PNE大鼠(n = 6/组)的TTC染色脑冠状切片(A)、梗死体积(B)和神经功能缺损评分(C)。PGF、PGF + I/R模型和PGF + I/R + PNE大鼠(n = 6/组)的TTC染色脑冠状切片(D)、梗死体积(E)和神经功能缺损评分(F)。大鼠海马中IL-1b水平(*P,0.05,**P,0.01 vs对照组,#P,0.05 vs I/R组,# P,0.01 vs I/R组) (G),大鼠海马中IL-6水平(**P,0.01 vs对照组,#P,0.05 vs PGF+I/R组,# P,0.01 vs I/R组) (H)和大鼠海马中BDNF水平(*P,0.05 vs对照组,# P,0.05 vs I/R组) (I) (n = 6/组) 图2 B.L.的神经保护作用(n = 6/组)。(A) TTC染色的脑冠状切片、(B)梗死体积、(C) 神经功能缺损评分、(D) IL-1b、(E) IL-6、 (F) TNF-a、 (G) BDNF (*P,与对照组比较0.05,# P,与I/R组比较0.05) 图3 Western blotting检测PNE和B.L对GABA-B受体(R1、R2)表达的影响(n = 6/组)。(A) GABA-B R1、GABA-B R2、GAPDH对应的蛋白带 (B) GABA-B R1蛋白表达的灰度分析 (C) GABA-B R2蛋白表达的灰度分析。(*P, 0.05 vs对照组,#P, 0.05 vs I/R组,##P, 0.01 vs I/R组) 图4 GABA-B受体拮抗剂对PNE疗效的影响(n = 6/组)。(A) TTC染色的大脑冠状面、(B)大鼠大脑梗死体积、(C)大鼠神经功能缺损评分、(D) IL-1b水平、(E) IL-6水平、(F) TNF-α水平(* P, 0.05) 因此,本研究结果表明,I/R手术改变了肠道菌群,下调了B.L的数量,B.L水平的下降导致GABA受体表达的下调。PNE预处理后可在一定程度上预防肠道菌群I/R相关的变化,显著提高B.L的相对丰度。B.L水平的升高可上调大鼠海马GABA-A和GABA-B受体的表达,而GABA-B受体的上调在缺血性脑损伤中起保护作用。据我们所知,这是首篇阐明PNE涉及肠道微生物群的大脑保护作用的报告。值得注意的是,B.L在PNE通过上调GABA-B受体治疗脑I/R中起着关键作用。 文献题目《Low Cerebral Exposure Cannot Hinder the Neuroprotective Effects of Panax Notoginsenosides》 使用仪器岛津LCMS-8050 作者Haofeng Li, Jingcheng Xiao, Xinuo Li, Huimin Chen, Dian Kang, Yuhao Shao, Boyu Shen,Zhangpei Zhu, Xiaoxi Yin, Lin Xie, Guangji Wang, and Yan Liang Key Laboratory of Drug Metabolism and Pharmacokinetics, tate Key Laboratory of Natural Medicines, China Pharmaceutical University, Nanjing, China
  • 重磅成果:再帕尔阿不力孜、贺玖明研究团队利用空间代谢组学技术绘制大鼠脑代谢网络图
    2021年4月,中国医学科学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室再帕尔阿不力孜、贺玖明团队在分析化学一区《Analytical Chemistry》期刊发表封面文章,题为“Mapping metabolic networks in the brain by using ambient mass spectrometry imaging and metabolomics”的研究成果,采用自主研发的质谱成像空间代谢组学技术,全面绘制了大鼠脑代谢网络,深入解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化。  封面文章  研究背景  大脑是结构最复杂的器官之一,主要功能与其微区的分子相互作用密切相关。大脑的小分子调节机制对理解中枢神经功能、精神疾病机理和药物研发有很大的帮助。动物的认知过程和行为控制均依赖于脑部强大的中枢神经网络——神经连接体。科学家进行了很多研究,但是对脑部小分子网络的研究仍有不足。  分子成像技术是研究大脑中DNA、RNA、蛋白质和代谢产物的强大工具。质谱成像技术(MSI)是一种检测大脑中蛋白质、代谢物和脂质物质的高灵敏度和高通量分子成像技术,在肿瘤边缘诊断、肿瘤生物标志物发现、药物分布和机理阐述等领域有广泛的应用。  本文作者开发了一种基于敞开式空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像(AFADESI-MSI)技术的代谢网络映射方法,对大鼠脑不同极性的小分子代谢物(m/z 50-500 Da)进行微区分布研究,不仅鉴定出脑部几乎所有重要的代谢物,还绘制了包含神经递质、嘌呤,有机酸,多胺,胆碱、碳水化合物和脂类等20条通路的代谢网络,并使用这种代谢网络映射质谱成像方法解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化,为中枢神经系统疾病的治疗提供新的信息和见解。研究思路  研究方法  1.样本准备  Sprague-Dawley大鼠模型腹腔注射东莨菪碱后被杀死(处理组,3只),对照组大鼠(3只)也用同样方法杀死。获取大鼠整个大脑,在低温下将大脑切成连续的矢状切片(暴露出海马和纹状体),用于Nissl 染色、H&E染色和质谱成像检测。  2.空间代谢组实验  使用AFADESI-MSI分析,代谢物质量数范围50-500 Da,质谱分辨率70,000。  3.数据处理和代谢网络分析  原始数据经过转化,再使用自建MassImager软件获取成像结果 在获取差异代谢物的高分辨率质谱信息后,使用Metaboanalys在线数据挖掘软件以褐家鼠(rattus norvegicus)为参考完成代谢物高通量定性,并输出代谢网络信息。大脑中复杂网络可视化使用Cyctoscope软件完成。  4.统计分析  两组大脑样本选择相同的微区,并将组织学和特征离子图像叠加进行确认。数据处理结果使用t检验(n = 3)进一步验证。大脑微区包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑。  研究结果  1.AFADESI-MSI用于大脑中极性代谢物的定位  如图1所示,将大鼠大脑连续矢状切面通过ESI探针对逐个像素进行扫描,并将解吸的代谢物离子传输到高分辨率质量分析仪进行分析。图1E是大鼠脑部某个像素点的一个代表性质谱图,在该图中可以观察到数千个代谢物的峰。AFADESI-MSI图像还表明脑部不同功能性区域中代谢物浓度的变化。图1A-D显示了代表性代谢产物图像,在松果体、纹状体、海马、胼胝体和嗅球等亚区域具有特定分布。这些异质代谢分布与大鼠脑的功能和结构复杂性高度一致。  实验结果表明,AFADESI-MSI的空间分辨率小于100μm,代谢物质量最大差异为0.001Da,同一物质的检测动态范围高达1000倍。如图1所示,通过AFADESI-MSI可在大鼠脑部检测到一些呈特征性分布有代表性的极性代谢物,其强度范围从0到104甚至到106。  图1 (A-E)使用AFADESI-MSI获得的用于构建大鼠大脑代谢网络图的代表性极性内源性代谢物   (F)AFADESI-MSI数据采集过程   2.在大鼠脑绘制特定区域分布的极性代谢物图谱  使用AFADESI-MSI在正离子和负离子模式下分别获得298个和372个微区轮廓清晰的代谢物离子图像。使用精确分子量并结合同位素丰度,通过人类代谢组数据库(HMDB)对离子图像进行识别,鉴定出多种内源极性代谢物,包括氨基酸、核苷酸或核苷、碳水化合物、脂肪酸和神经递质等。  中枢神经系统(CNS)的特定功能和特定解剖区域相关。例如,乙酰胆碱在大脑皮层中高度表达 γ-氨基丁酸是一种抑制性神经递质,其在大脑皮层的信号强度较低,在中脑、嗅球和下丘脑中的浓度较高 多巴胺在纹状体含量较高 组胺(一种兴奋性神经递质)主要分布于丘脑和下丘脑。松果体在睡眠和光周期调节中起着重要的作用,并且由于其体积小容易被忽视。在松果体区域中,作者检测到106种极性代谢物,例如吲哚乙醛、吲哚、5' -甲硫基腺苷和褪黑激素,它们在该微结构的表达最高。褪黑激素由松果体分泌,起到调节昼夜节律的作用。质谱成像结果表明褪黑激素只能在松果体检测到。褪黑激素的上游代谢物血清素(5-HT)在松果体中也有特定的分布。此外一些未知的代谢物也仅在大鼠大脑的某个很小但特定的区域中。以上结果表明,AFADESI-MSI方法可以直接检测极性代谢产物,并具有高特异性,能呈现其在大脑微区分布的图像。  3.在大鼠脑中绘制微区代谢网络图  要了解大脑的结构区域发生的复杂代谢过程,不仅应准确表征代谢物,还要研究其相关性。从大鼠脑微区中提取代谢谱进行代谢网络重建。从15个微区提取的MSI数据进行峰挑选和峰对齐(图1F),包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑,然后使用基于KEGG数据库的Metaboanalyst软件进行代谢网络分析。共找到20条KEGG代谢通路,包含126个具有微区信息的代谢物,图2显示了涉及丙氨酸-天冬氨酸和谷氨酸代谢、花生四烯酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、肌酸途径、GABA能突触、葡萄糖代谢、谷胱甘肽代谢、甘油磷脂代谢、甘氨酸-丝氨酸和苏氨酸的代谢、组氨酸代谢、赖氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、多胺代谢途径、嘌呤代谢、嘧啶代谢和TCA循环、色氨酸代谢、酪氨酸代谢、缬氨酸-亮氨酸和异亮氨酸代谢和类固醇激素合成途径。质谱成像方法提供了一种直接获取代谢网络信息的途径,以系统地深入了解大脑的代谢活动。  图2 通过AFADESI-MSI和Metaboanalyst获得的大鼠脑中的代谢网络  图3A展示了嘌呤代谢的分布和代谢途径,共包含17个核苷酸及相关代谢产物,饼图代表了某种代谢物在不同大脑微区的相对含量和分布,图3A中显示出不同代谢物的不同局部特征。例如腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)和鸟苷酸(GMP)在大脑皮层和松果体中高表达,但在胼胝体和穹窿中含量较低。图3B显示了大脑不同区域的AMP分布,AMP在大脑皮层和松果体中含量很高,而在胼胝体和穹窿中含量较低。这些结果表明,大脑中代谢物分布呈现出功能性区域的差异性。这些空间和代谢途径的上游-下游转换过程为大脑局部代谢活动提供丰富信息。也证明质谱成像方法能够提供直接获取代谢网络信息的方法。  图3 (A)通过AFADESI-MSI获得的大鼠脑中嘌呤代谢途径和相关代谢产物分布   (B)腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)在大鼠脑不同区域的分布   4.神经递质的代谢网络解析  神经递质在大脑不同区域具有极为复杂的代谢调节网络,使这些区域的中枢神经能够从事复杂的活动。作者分析了关键神经递质的代谢调控网络,分别为多巴胺、γ-氨基丁酸、腺苷、组胺、乙酰胆碱、5-羟色胺、谷氨酸和谷氨酰胺。图4A显示了神经递质以及相关代谢产物在大鼠脑的分布特征,它们联系非常紧密(图4B),这些神经元彼此相互作用并形成复杂的调节网络。  图4 |(A)大鼠脑中神经递质及其相关代谢产物的分布   (B)神经递质调节和代谢网络   5.从大鼠脑的代谢网络映射中发掘空间变化  东莨菪碱治疗的大鼠是一种学习和记忆障碍模型,通常用于研究抗遗忘药疗效。本文作者使用AFADESI-MSI分析了对照组和东莨菪碱治疗的大鼠矢状脑切片,将发现的代谢物全面映射代谢网络,并通过代谢组学分析发现空间代谢变化。不仅可以对药物准确定量,还可以检测代谢网络相关的数百种内源性代谢物在大脑特定区域的分布。图5显示了代谢网络中检测到的各种代谢物,以及在不同大脑微区代谢物的明显改变。如图5A所示,找到三种代谢物(N-甲酰基尿氨酸、L-色氨酸和5-羟色氨酸),属于色氨酸代谢途径,意味着东莨菪碱会干扰色氨酸的代谢过程。作者分析了东莨菪碱治疗组大鼠脑的十个微区,发现脑桥中有16种表达异常的代谢产物,而在大脑皮层中发现了7种。表明在东莨菪碱治疗下,脑桥和大脑皮层可能是受影响最严重的区域。  图5 东莨菪碱模型大脑中极性代谢网络的变化  图6显示了其中几种异常表达的代谢产物的分布,例如腺嘌呤在小脑皮层被下调 组胺在中脑导水管中下调 桥脑中的磷酸乙醇胺、大脑皮层中的2-氧戊二酸、纹状体中的多巴胺、胼胝体中的抗坏血酸、下丘脑中的谷胱甘肽、小脑皮层中的L-天冬氨酸和L-天冬氨酸也有所变化,这些代谢物的质谱成像结果(图6A-H)和相对定量结果(图6I1-18)进一步表明,大脑中药物作用后代谢物的多样性和区域特异性。这些代谢物不分区分析、含量进行全脑平均后,代谢物的微区含量差异很容易被削减。在空间上的代谢变化表明,在东莨菪碱治疗后,大鼠脑微区的代谢网络发生紊乱。但是代谢物和代谢酶是代谢网络的关键因素,基于空间分辨的代谢组学信息为发现酶或基因异常提供了线索,但若要完成完整的代谢网络分析必须进一步验证蛋白质和基因表达水平。  图6 在东莨菪碱治疗后大鼠模型的脑部质谱成像结果和代谢产物的统计结果  研究结论  本文作者开发了一种空间分辨代谢网络作图方法,通过无需衍生化、特定标记或复杂样品预处理的高通量AFADESI-MSI方法和代谢组学策略,在具有复杂结构化脑组织中发现代谢分子变化。能检测出多种极性内源性代谢物,并绘制相关代谢网络,提供组织微区分布的图谱。还将多种功能性小分子(例如核苷酸、多胺、肌酸、神经酰胺代谢物)含量分布可视化。这些代谢物构成大鼠脑关键代谢网络,为理解大鼠脑的作用机制和功能探索提供新的见解。在本文中,该方法被用于东莨菪碱处理的大鼠模型脑部的代谢研究。结合微区统计数据,该方法可以绘制代谢网络图、发现某些途径代谢产物的明显失调,而且还能描绘与神经疾病直接相关微区中发生的代谢变化。
  • Neuroscience Bulletin最新上线综述︱华中科技大学袁菁教授︱​全面总结全脑显微光学
    全脑显微光学成像:介观水平绘制全脑精细结构地图的有力工具Whole-brain Optical Imaging: A Powerful Tool for Precise Brain Mapping at the Mesoscopic Level江涛1 &bull 龚辉1,2 &bull 袁菁1,21华中科技大学苏州脑空间信息研究院,苏州215000,中国2华中科技大学武汉光电国家研究中心,武汉430074,中国第一作者:江涛通讯作者:袁菁 大脑是生命进化的顶峰,破译大脑工作机理是人类的终极梦想,但迄今为止,科学家们还未能揭示出记忆、思维和意识这些大脑功能的基本机制。由于对大脑结构和功能的了解有限,也导致治疗如阿尔茨海默病和帕金森病等脑疾病的有效药物和方法的缺乏。哺乳动物的大脑是一个高度复杂的网络,由数百万到数十亿个密集的相互连接的神经元组成,同时神经元的胞体、小动脉和小静脉的直径仅为几十微米,毛细血管的直径仅为几微米,而树突和轴突纤维的直径则在1微米及以下。在介观尺度绘制全脑范围神经环路、血管网络的三维精细结构可以为理解大脑提供重要的结构信息,是阐明脑功能运行机理的一个重要前提。 近年来,在介观尺度绘制脑联接图谱,定义细胞种类及其排布规律,以理解脑功能的结构基础,助力人工智能、组织再生工程等新兴学科的发展,已成为生命科学的重要前沿方向之一。绘制脑图谱涉及在介观尺度进行特异性标记、全脑显微光学成像、大数据处理及生物学解读,其中全脑显微光学成像扮演了不可或缺的重要角色,负责以亚细胞分辨率获取全脑三维精细结构,为绘制脑图谱提供数据基础,所采集图像的质量与完整度,直接影响到后续相关数据挖掘的难易程度。显微光学成像方法具有亚微米的横向分辨率及"光学切片"的层析成像能力,在介观水平观察神经环路结构具有天然优势。通过结合组织光透明技术或组织切片技术(图1)来克服组织散射和吸收对于光学成像深度的限制,可以实现细胞分辨的全脑显微光学成像。各类全脑显微光学成像技术的快速发展带来了前所未有的大规模精细数据,在全脑细胞、神经环路和血管的定量分析方面显示出巨大的应用潜力,推动了神经解剖学的复兴。 图1 全脑显微光学成像的技术路径。A 光片照明显微成像与组织光透明处理结合实现全脑成像。B 各类块表面层析成像与组织切片结合实现全脑成像 图2 全脑显微光学成像结果展示。A MOsPlxnD1+单级输入神经元的小鼠全脑三维水平面渲染图。B、C 6个AAV-GFP标记(prelimbic area)神经元形态重建结果的水平面和矢状面展示图。D 100μm厚小鼠血管冠状面图像的最小值投影图。D、E 海马局部血管的三维可视化结果。 全文总结目前,各类特异性标记、全脑显微光学成像和信息学工具的无缝整合已经开始产生统计学上的有力结论,改变人类对脑神经联接关系的认识和理解。全脑显微光学成像方法的持续发展将为破译结构-功能关系、理解复杂的大脑功能和人类大脑疾病提供关键信息。文章链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s12264-023-01112-y
  • 岛津与全球科学家一起行动丨脑功能成像探索生命领域的奥秘
    脑功能成像探索生命领域的奥秘 联合研究合作方美国耶鲁大学医学院Joy Hirsch教授 我想通过fNIRS这一新技术对人与人的互动进行成像,以了解我们的脑如何适应实际生活和社会活动。比如,使用fNIRS,研究人与人之间的目光接触在交流中起到什么样的作用。我们与岛津制作所具有共同的价值观,希望能够作为伙伴长期一起合作。我不打算满足现状,岛津也是如此。正因为如此,我们才是伙伴。 在不断发展的脑科学研究中,可实现脑功能可视化的功能性近红外脑成像技术(fNIRS:functional Near-Infrared Spectroscopy),作为一种在日常环境中测量大脑活动的新方法而受到关注。 功能性近红外脑成像技术能够在安全、自然的状态下进行检测,对动静的限制较少,已被广泛应用于康复研究、药物开发、医学研究、精神和神经科学等研究领域。 功能性近红外光脑成像系统LABNIRS fNIRS的检测原理 脑内产生神经活动,周边区域的血红蛋白量即发生局部变化。fNIRS能够通过照射高生物透射性的近红外光,来检测吸收波长不同的含氧血红蛋白(Oxy-Hb)和脱氧血红蛋白(Deoxy-Hb),实时动画显示由脑活动引起的相对变化。 根据每个通道的时间序列数据的二维成像,安静时(左)与手指轻触时(右)的比较(Oxy-Hb) 功能性近红外光脑成像(fNIRS)的方案伦敦大学学院(UCL)的认知神经科学研究所,使用fNIRS,检测在莎士比亚剧中演员的脑活动模型。它用于研究人类社会认知和自闭症患者之间的社会交往差异。详情请扫描下方二维访问: PC端网址:https://www.shimadzu.com/about/momentum/feature/vol10.html 参考文献: Noah, J. A., Zhang, X., Dravida, S., Ono, Y., Naples, J. A., McPartland, J. C., & Hirsch, J. (2020). Real-time eye-to-eye contact is associated with cross-brain neural coupling in angular gyrus. Frontiers in Human Neuroscience 14(19), 1-10. doi: 10.3389/fnhum.2020.00019 Zhang, X., Noah, J. A., Dravida, S., & Hirsch, J. (2020). Optimization of wavelet coherence analysis as a measure of neural synchrony during hyperscanning using functional near-infrared spectroscopy. Neurophotonics, In Press.
  • 拉曼巧析“红颜”,南北玛瑙终分辨丨前沿用户报道
    自古以来,玛瑙被视为吉祥、富贵的象征,一直被人们当做装饰品、护身符使用,其中红色玛瑙最受追捧。我国最为著名的红色玛瑙当属产于四川凉山、云南保山的“南红玛瑙”和黑龙江大小兴安岭地区的“北红玛瑙”。随着珠宝玉石行业的快速发展,如何准确鉴别这两种红玛瑙产地成为了收藏者关注的重点。图1 产于四川(左)、云南(中)的”南红玛瑙”和产于黑龙江的“北红玛瑙”(右)中国地质大学(北京)珠宝学院何雪梅课题组,利用显微拉曼光谱技术,对玛瑙的物相组成和致色矿物进行无损测试,获得了“南红玛瑙”和“北红玛瑙”的拉曼特征谱,结合色度学特征,成功开发了一种鉴别玛瑙产地的方法。对玛瑙的物相组成测试结果表明,“南红玛瑙”的主要物相组成为α-石英,次要矿物为赤铁矿、针铁矿、方解石等,少量样品含有斜硅石;“北红玛瑙”的主要物相组成为α-石英和斜硅石,次要矿物组成为针铁矿、赤铁矿(见图2、图3)。可以看出,“南红玛瑙”的斜硅石含量极少,而“北红玛瑙”普遍含有斜硅石。图2 四川、云南“南红玛瑙”,黑龙江“北红玛瑙”样品的拉曼光谱图3 四川、云南、黑龙江红玛瑙样品的峰强度比与面积比另外,对玛瑙的致色矿物结果显示,“南红”“北红”玛瑙致色矿物均与铁质矿物相关。颜色最红,被称为“赤玉”的“南红玛瑙”红色成因主要与赤铁矿相关。颜色偏黄且更加丰富的“北红玛瑙”红色成因主要与针铁矿相关。结合显微拉曼技术检测出的斜硅石含量差异和色度学特征,何雪梅课题组成功将四川、云南“南红玛瑙”和黑龙江“北红玛瑙”区分开来。该研究成果对玛瑙产地鉴定、出土文物溯源等具有重要意义。在对玛瑙等宝石进行鉴定时,由于样品的特殊性,对检测仪器有很高的要求。例如,由于样品十分珍贵,一般要求在测试过程中尽量不损坏样品,要求仪器能进行无损分析。另外,对玛瑙的成分分析需要准确鉴定样品上的微小矿物,这就要求仪器能进行微区测试。显微拉曼光谱技术则因其具备微区、无损、快捷等众多检测优点,成为珍贵宝石矿物检测手段的优先选择。本实验中全程使用了LabRAM HR Evolution 高分辨拉曼光谱仪,配备科研级正置/ 倒置显微镜,可实现UV-VIS-NIR 全光谱范围拉曼检测。焦长达到800mm,具有超高的光谱分辨率和空间分辨率,并实现了高度自动化。LabRAM HR Evolution 高分辨拉曼光谱仪何雪梅课题组简介何雪梅,中国地质大学(珠宝学院)副教授、硕士生导师,主要从事宝石材料学与宝石矿物学领域的教学和科研工作。承担十余项科研项目,其中包括国家标准化技术委员会《北红玛瑙》国家标准研制项目和新中国成立以来首部《中国矿产地质志宝玉石卷普及本》的研编工作。在国内外珠宝专业期刊上发表一百三十余篇论文(其中SCI论文8篇)。想要了解更多关于玛瑙的拉曼测试方法、玛瑙的物相组成和形成过程的知识,请扫描下方二维码或点击阅读原文进一步学习。扫码查看文献(来自何雪梅公众号:原文传递 | 辽宁北票战国红玛瑙的宝石学特征及成因研究:显微观察、X射线粉晶衍射和拉曼光谱综合分析)
  • 传感器阵列以最高分辨率记录脑信号 为中长期脑机接口研究提供新的可能
    一个由工程师、外科医生和医学研究人员组成的团队发布了来自人类和大鼠的数据,证明一种新的大脑传感器阵列可直接从人脑表面记录电信号,并实现破纪录的细节处理。该大脑传感器具有密集网格,由1024或2048个嵌入式皮质电图(ECoG)传感器组成。如果获准用于临床,传感器将直接从大脑皮层表面为外科医生提供大脑信号信息,且分辨率比目前可用的高100倍。该论文于19日发表在《科学转化医学》杂志上。  人的大脑总是在运动,例如,随着每一次心跳,大脑会随着流过它脉动的血液而发生活动。从直接放置在大脑表面的传感器网格记录大脑活动,已经被外科医生普遍用作一种工具,用来切除脑肿瘤和治疗对药物或其他药物无反应的癫痫症。  此次新研究提供了广泛的同行评审数据,证明具有1024或2048个传感器的网格可用于可靠地记录和处理直接来自人类和大鼠大脑表面的电信号。相比之下,当今手术中最常用的ECoG网格通常具有16到64个传感器。  能够以如此高分辨率记录脑信号,可提高外科医生尽可能多地切除脑肿瘤的能力,同时最大限度地减少对健康脑组织的损害。对于癫痫,更高分辨率的脑信号记录能力可提高外科医生精确识别癫痫发作起源的大脑区域的能力,这样就可在不接触附近未参与癫痫发作的大脑区域的情况下移除这些区域。通过这种方式,这些高分辨率网格可以增强正常功能脑组织的保存。  研究团队表示,此次能以更高的分辨率记录大脑信号,归因于他们能够将单个传感器放置得更靠近彼此,而不会在附近的传感器之间产生干扰。例如,该团队的3厘米×3厘米网格和1024个传感器直接记录了19名志愿者的脑组织信号。在这种网格配置中,传感器彼此相距一毫米。相比之下,已经批准用于临床的ECoG网格通常具有相距1厘米的传感器。这为新网格提供了每单位面积100个传感器,而临床使用的网格每单位面积1个传感器。  该项目由加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院领导,团队其他成员来自马萨诸塞州总医院和俄勒冈健康与科学大学。该团队正在研究这些高分辨率ECoG网格的无线版本,可用于对顽固性癫痫患者进行长达30天的大脑监测。
  • Illumina签署多项生物样本库协议
    p    strong MEGA芯片家族和新一代测序支持全面基因组学方法,向个性化医疗迈进 /strong /p p   来自美国圣地亚哥的消息– Illumina公司(纳斯达克代码:ILMN)宣布,已经与范德堡大学、科罗拉多大学安舒茨医学校区、Partners HealthCare以及蒙特利尔心脏研究所签署了四项单独的生物样本库协议,从而推进个性化医疗,并改善医疗保健。根据这些协议,存放于每个研究机构的大型样本集合将利用Illumina的技术进行基因分型。这些机构希望通过基因组信息与电子病历和临床信息的结合,来加快探索,从而改善人类健康。 /p p   Infinium® Expanded Multi-Ethnic Genotyping Array、Infinium HumanMethylation 450K Array及Illumina的测序系统将用于最初20万个样本的分析,以便深入了解可能导致心脏病、癌症、阿尔茨海默病、双相情感障碍、克罗恩病以及其他许多复杂疾病的潜在遗传因素。 /p p   “这四个个性化医疗项目代表了渐进的例子,说明利用多个遗传分析方案鉴定基因组正如何大力推动对人类生物学的理解。这些项目正立足于转化研究和基因组数据的临床应用的前沿,”Illumina的执行副总裁兼首席商务官Christian Henry谈道。 /p p    strong 范德堡大学 /strong /p p   作为范德堡大学支持精准医疗行动的早期承诺中的一部分,Nancy Cox博士将领导跨机构的遗传工作,将范德堡在DNA生物样本库上的领先地位与生物医学信息学和药物基因组学的数据相结合。10万个样本的遗传分析数据将为了解人类疾病的遗传因素提供宝贵线索,其目标是改善医疗保健。 /p p   “我们BioVU生物样本库的核心愿景是将基因组变异、生物标志物数据、患者的电子病历(EMR)信息及药物基因组学数据相结合,以推进个性化医疗,”范德堡大学遗传学研究所及遗传医学部门的主任Nancy Cox博士说。“我们很高兴能与Illumina合作,利用他们的MEGA EX基因分型芯片和DNA测序来研究那些已知在各种组织中影响基因表达的基因组变异,看看这将如何改变常见病的风险。这一探索空间的合作机会是我们决定与他们共事的关键。” /p p    strong 科罗拉多大学安舒茨医学校区和UCHealth /strong /p p   科罗拉多大学安舒茨医学校区以及设在科罗拉多州的卫生系统UCHealth,已经推出了一项新的个性化医疗行动,侧重于将电子病历的数据与分子数据、遗传作图和基础生物学相整合,重新定义疾病和健康,并从根本上改变我们的行医方式。这项新计划将由Kathleen Barnes博士领导,她目前担任科罗拉多大学安舒茨医学校区医学系的生物医学信息学和个性化医疗部门的主管。 /p p   根据此行动,Barnes博士及其团队最初将利用Illumina的MEGAEX芯片对3万个样本进行基因分型,并利用新的DNA Methylation EPIC芯片分析2千个样本。在这一试点研究及后续的患者样本采集顺利完成后,这个新的生物样本库预计未来几年将每年分析数十万个样本。 /p p    strong Partners HealthCare生物样本库 /strong /p p   Partners HealthCare生物样本库是Partners HealthCare个性化医疗中的一部分,此中心旨在促进基因组技术的采用,以改善联盟医疗体系中的患者保健,这个体系包括麻省总医院及布列根和妇女医院。生物样本库作为一种资源,将提供高质量的样本,从而促进研究,加深对常见病病因的了解,并推动个性化医疗的实践。Partners HealthCare目前正利用Illumina的技术开展RNA测序,同时利用DNA甲基化芯片和MEGA芯片,对25,000个样本开展分析。 /p p   “我们选择Illumina的芯片和测序产品作为Partners生物样本库的平台,是因为Illumina在此领域的能力已经彰显,”Partners HealthCare 的Partners个性化医疗主管、哈佛医学院的医学教授ScottWeiss博士谈道。“与Illumina的这一新的伙伴关系将让我们的整个体系获取这些数据,并在我们努力开发新方法以改善患者生活时支持我们的研究工作。” /p p    strong 蒙特利尔心脏研究所 /strong /p p   蒙特利尔心脏研究所将利用Illumina的MEGA芯片对他们生物样本库中超过5万个样本进行基因分型,作为鉴定基因预测物的整体行动中的一部分,以预测心血管代谢疾病的药物反应。这些样本中的一部分将用于纵向队列研究,作为最终的临床验证研究。 /p p   “我们选择Illumina的芯片产品来分析我们的生物样本库样本,是因为我们相信它们将提供多个种族群体的良好全基因组覆盖,以及稀有变异和丰富内容的宝贵信息,”蒙特利尔心脏研究所Beaulieu Saucier药物基因组学中心主任Marie-PierreDube说。 /p p   Partners HealthCare生物样本库、蒙特利尔心脏研究所以及范德堡大学的基因分型项目正在进行中。科罗拉多大学丹佛分校将在2016年第一季度启动基因分型。 /p
  • 元宵福利丨趣味挑战赛,欢乐闹元宵
    正月十五迎元宵庆团圆 福利超“虎”想象春节的欢乐气氛还未散元宵节的气息又扑面而来趁着还在正月里好好地再热闹一阵儿2022年元宵节连华科技特别推出“趣味挑战赛,欢乐闹元宵”活动福利满满,快乐翻倍快来一起欢度元宵佳节吧~活动介绍【活动时间】2022年2月14日17:00——2月16日17:00【活动内容】元宵节-水质检测挑战赛!移动仪器,接住掉下来的水质指标,即可获得游戏分数,小心避开恐怖的炸弹哦。单次游戏达到80分即可参与抽奖活动。每人每日拥有5次游戏机会,每日最多可获得3次抽奖机会,活动期间最多可获得9次抽奖机会。【参与方式】长按识别二维码,关注“连华科技”微信公众号。1、公众号回复“元宵节”,点击活动链接即可参加小游戏。2、点击公众号菜单栏-产品-闹元宵,即可参加小游戏。温馨提示1、中奖用户请填写真实姓名、手机号码、详细地址,便于我们在您中奖后核实相关信息。2、本次活动奖品由凡科互动商城提供,中奖用户请于7日内自行兑换奖品,超出时间未兑换奖品的用户视为放弃本次活动奖励。出了十五年过完趁着春节的尾巴让我们尽情欢度元宵佳节吧衷心祝福您人圆事圆 花好月圆心愿梦圆 阖家团圆
  • 我国研发高分辨“脑地图”可视仪
    人脑中错综复杂的神经元网络,就如同地球上密布的道路网,如今人们借助遥感卫星分辨地球上的路网容易多了,但要绘制“脑地图”,似乎远比发射几颗遥感卫星困难许多。近日,华中科技大学的专家,正着手解决这一问题,他们开始研发高分辨全脑神经元网络的可视化仪器。   该校骆清铭教授领导的团队经过8年的攻关,在国际上率先建立了可对厘米大小样本进行突起水平精细结构三维成像、具有自主知识产权的显微光学切片断层成像系统(MOST),该研究成果曾发表于《科学》(Science)期刊上。MOST技术相对于传统成像技术优势明显,创造出迄今为止最精细的小鼠全脑神经元三维连接图谱,为实现全脑网络可视化创造了必要条件。此研究成果将在脑结构、脑功能、脑疾病,以及药物作用效果等研究中发挥非常重要的作用。   骆清铭介绍说,通过MOST技术将会更全面深入地了解大脑结构和功能,为治愈多种神经性疾病提供重要的手段。该成果曾入选“2011年度中国十大科学进展”。
  • 27家检测机构资质认定证书注销
    根据《中华人民共和国行政许可法》和《检验检测机构资质认定管理办法》(国家市场监督管理总局令第38号)规定,现对恩施州安舒房屋安全鉴定有限公司等27家检验检测机构资质认定证书(具体名单见附件)予以注销。自注销之日起,上述机构不得向社会出具具有证明作用的检验检测数据和结果。特此公告。湖北省市场监督管理局2023年3月31日附件:注销资质认定证书的检验检测机构名单序号机构名称证书编号1恩施州安舒房屋安全鉴定有限公司1817010600282湖北天华建筑科技有限公司1717010602933武汉荣达多能汽车服务有限公司2117050700994武汉精锐建设工程检测有限公司2217010701645武汉市斯坦德优检测有限公司1917213401396随州市水质检测有限公司1717130500787宜昌恒康科技有限公司1617120504698武汉智汇元环境检测有限公司1917031000719湖北博帆检测技术有限公司22171205019710荆州市天润环保科技有限公司17170507013411鄂州博正法医司法鉴定所18170703028412十堰市郧阳区公安司法鉴定中心18170602008913湖北省房县公安司法鉴定中心17170602011914湖北省竹山县公安司法鉴定中心18170608035715十堰市东岳公安司法鉴定中心18170602008316十堰市茅箭区公安司法鉴定中心18170602008217湖北省丹江口市公安司法鉴定中心18170602021318湖北寰安康华安全科技发展有限责任公司16170310027519武汉市职业病防治院2015171124S20武汉生物技术研究院有限公司16170034049121湖北国创公路工程检测有限公司16170207027222湖北东都检测有限公司16171205024023武汉市粮油食品中心检验站18170017017624武汉市公安毒品司法鉴定中心19170602002525湖北一检建设工程质量检测有限公司16170128045226恩施跃华检测有限公司19171205016927武汉致众科技股份有限公司191721340068
  • 日本岛津推出最新脑功能研究近红外光成像装置
    - 为康复效果评价与新药开发做出贡献 &ndash 日本的精神疾患患者数已达300万人,精神治疗药物的处方数超过了日本总人口数,精神疾患的诊断与治疗已经成为一大社会问题。高效的精神治疗药物开发与高精度的精神疾患诊断都需要以更广的范围、更高的精度且更快的速度测定脑的活动状态。 「SMARTNIRS」(医疗用) / 「LABNIRS」(研究用) 8月23日,日本岛津制作所最新推出了可非侵入、实时观测伴随语言・ 视觉・ 听觉・ 运动等产生的脑活动的近红外光成像装置「SMARTNIRS」(医疗用)/「LABNIRS」(研究用)。 *近红外光成像装置以生物体透射性较高的近红外光照射头部,通过检测在生物体内散射・ 吸収的同时发生的反射光,实时可视化脑表面活动状态。具有可在自然状态下安全地测定脑活动状态的特长,广泛应用在医疗、心理学、教育学、认知科学、工程学等众多领域的研究。 岛津公司开发的新型近红外光成像装置,配备最多40组80根(原有装置的2.5倍)光纤,能够以5倍于原有装置的高速度(最快6毫秒)收集数据,全面提高了过去有限的感兴趣区脑功能测定、全头测定、多名同时测定、感兴趣区高密度测定、脑血流测定的精度,捕捉更快速的神经活动等,满足不断进化的脑功能研究的所有需求。 中风患者的康复效果评价、精神疾患解明、以及相对应的治疗方法确立等,本装置在医疗领域从基础研究到临床应用做出广泛的贡献。在产业应用领域从机器人工程学的应用研究、感性评价方面,科学地支持商品开发。岛津公司争取通过向市场投放强有力地支持最尖端脑功能研究的本近红外光成像装置进一步提高其销售额。本装置应用了文部科学省脑科学研究战略推进项目的部分成果。 <新产品特长>(1) 高密度地测定脑部全区域 配备40组80根(原有装置的2.5倍)光纤,实现了脑表面测定数的増量与高密度化,可无遗漏地测定脑部全区域。 (2) 数据收集高速化 高速度收集数据,可高速地观测变化的信号。(3) 降低头皮血流的影响 通过降低头皮血流的影响,可以更为准确地测定脑血流。(4) 卓越的扩展性 光纤组件可扩展,从4组到最多40组(原有装置最多为16组)。减少了初期导入费用,同时,通过增设组件,方便地升级通道。(5) 「简便操作、简单显示」(对应精神科) 追加了可望应用于忧郁症辅助鉴别诊断的解析软件,实现一键式数据解析。 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有13个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。
  • 2022两会之声:支持脑疾病低成本检测技术开发
    今年全国两会,全国政协委员、红杉中国创始及执行合伙人沈南鹏准备了5份建议,涉及绿色低碳技术变革、发掘农业微生物应用潜力、药物创新能力提升、加大脑科学研究应用、制造业“数智化”转型等前沿科技热点话题。  沈南鹏创立的红杉中国长期关注前沿科技和基础科学领域,投资了大量科技和医疗企业。因此,通过科技创新与科研突破来解决社会关注的重大问题,是沈南鹏建议的一大特点。全国政协委员、红杉中国创始及执行合伙人 沈南鹏  考虑到脑疾病药物仍存巨大空白,加快开展更多关口前移的脑研究势在必行。以中国脑计划为代表,脑科学在我国已进入到全新发展阶段,但在应用实践层面仍存在部分问题。  对此,沈南鹏建议,支持低成本检测技术开发,提高老年人早筛覆盖率 增加脑疾病相关队列研究项目,完善脑数据库建设,促进研究临床转化 资助脑认知脑疾病前沿技术,提升脑科学的基础资源共享。  加强脑科学研究  1.支持低成本检测技术开发,提高老年人早筛覆盖率   2.增加脑疾病相关队列研究项目,完善脑数据库建设,促进研究临床转化   3.资助脑认知脑疾病前沿技术,支持类脑智能与AI、脑机接口、可穿戴等在脑认知脑疾病中的集成应用,推动国内脑机接口标准统一化建设。
  • Nature:可实时追踪脑信号的植入设备Harmoni
    日前,来自梅奥诊所(Mayo Clinic)等机构的研究人员在美国神经科学学会年会(Society for Neuroscience' s annual meeting)上报告称,他们研制出了一台名为 Harmoni 的深部脑刺激(DBS)植入设备,首次能够在进行电刺激的同时,监测大脑内部的电反应和化学反应。该设备已经在大鼠和猪等实验动物身上进行了测试。 深部脑刺激技术长期以来被用于治疗运动障碍,但现在已迅速发展为针对包括抑郁症、抽动秽语综合征、强迫症甚至老年痴呆症等神经疾病的一种实验性疗法。尽管相关治疗取得了一些令人鼓舞的成果,但关于植入大脑深部的刺激设备所传递的电脉冲是如何影响神经回路和改变患者行为的,科学家所知并不多。现在,这个深部脑刺激设备原型或许能够提供一些答案。未参与这项研究的凯斯西储大学生物医学工程师 Cameron McIntyre 表示:“这是我们此前在人类身上无法真正获取的新数据。”该团队希望,这个设备能够确定大脑中哪些电信号和化学信号与一些症状的存在和严重性实时相关,比如帕金森氏症患者所经历的震颤。这些信息有助于揭示脑深部刺激在何处和如何发挥其对大脑的治疗性影响,以及为什么有时候会失败。 Harmoni 是基于现有深部脑刺激技术的电子记录能力研发而成的,其增添了应用于动物研究的化学传感技术。该设备采用一种被称为快速扫描循环伏安的方法,在大脑内施加一个局部电压变化,将电子短暂拉离特定的神经递质,从而产生可以测量的电流。神经递质是大脑中激活或抑制神经元的化学物质,每个神经递质分子生成的电化学签名不同,每隔 10 毫秒,就可以根据签名来识别神经递质并估测它的浓度。研究团队已经利用大鼠和猪对 Harmoni 系统的一部分进行了测试。手术中,他们先通过功能性磁共振成像技术找到对植入部位的电脉冲作出响应的大脑区域,然后在此插入化学和电子传感器,就能够合成一幅显示神经元如何受激并释放出何种神经递质作为响应的图像。动物实验的初步结果表明,通过刺激底丘脑核, Harmoni 能够测量出大脑尾状核中神经递质多巴胺水平的上升。而这正是建议用深部脑刺激法治疗帕金森氏病采用的机制之一。该设备的人体试验也在逐步推进中。但研究项目负责人、梅奥诊所的神经外科医生 Kendall Lee 表示,这项研究还处于早期阶段,他们正设法让记录电极更耐用,同时让设备更加小型化,以便能够植入患者体内。研究的合作者、孟菲斯大学神经科学家 Charles Blaha 强调,还需要深入了解大脑的健康和紊乱状态分别用何种电化学签名来描述,以及如何刺激大脑才能使其保持健康模式。
  • 脑智卓越中心等关于多特征神经元新型标记工具的研究获进展
    6月23日,《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表了题为An intein-split transactivator for intersectional neural imaging and optogenetic manipulation的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、神经科学国家重点实验室、上海脑科学与类脑研究中心徐春研究组与中科院上海巴斯德研究所龙钢研究组合作完成。该研究开发了对多特征神经元标记、记录和操控的新型分子工具,揭示了腹侧海马神经元的投射模式与情绪编码的对应关系,为解析复杂神经环路的结构与功能提供了更精细且广泛适用的工具集。大脑神经元具有复杂多样的细胞类型。细胞类型的精确定义对剖析大脑神经环路连接与功能具有关键作用,将帮助科学家更好地探索神经系统的工作原理。神经细胞类型的精确定义往往依赖于多条件交叉的标记技术。然而,目前已有的工具方法复杂繁琐,其标记的特性数量有限,并时常面临无法有效表达光遗传和钙成像相关分子的问题。因此,如何提高交叉标记工具的有效性和标记特征的数量仍是领域内的难题。为了解决上述问题,该研究利用内含肽介导的蛋白剪接技术,在神经细胞内实现了控制子(tTA)在蛋白水平的组装。该组装具有多条件交叉的特点,并可有效地驱动一系列效应基因的表达,从而实现多特征神经元的特异性标记和功能研究(图1A)。研究人员将该工具称为IBIST(intein-based intersectional synthesis of transactivator)。研究团队在验证IBIST工具的特异性和有效性后,在小鼠海马脑区和猕猴视皮层脑区进行多种实例研究展示。研究结合神经环路连接和神经元分子标签等多种特征,在小鼠海马脑区的特定细胞群体中表达光遗传蛋白,实现了光遗传学操控(图1B 、C)。此外,该研究利用5个特征精确定义了海马脑区的多目标投射神经元,并进行了钙成像记录(图1D、E)。该工作开发了新的分子工具,基于分子标签和环路连接等多种特征靶向标记特定细胞类型,并对这些多特征神经细胞进行钙成像记录和光遗传操控。与以往的方法相比,该分子工具可以实现更精细复杂的多特征标记,更高效地驱动效应基因的表达,更简单直接地设计质粒和实验方案,以及更广泛适配于现有常用的工具病毒和小鼠品系(图2)。该研究为神经环路的结构与功能研究提供了利器,并进一步揭示了海马细胞对情绪信息处理的多样性规律。研究工作得到上海市、科技部、中科院、国家自然科学基金和临港实验室的支持。  论文链接   图1.IBIST工具的开发与应用。A、IBIST工具的质粒设计和工作原理;B、利用IBIST工具标记接收背侧海马输入的腹侧海马CA1的SOM+中间神经元,表达光遗传蛋白NpHR;C、黄光操控SOM中间神经元的电活动;D、利用IBIST工具在投射到4个下游脑区的海马兴奋性神经元(CaMKIIα标记)当中表达钙指示蛋白GCaMP6s;E、海马神经元的荧光信号和钙反应。图2.基于多特征标记特定细胞类型的策略与前景。
  • 卧室变毒气室 樟脑球至苯超标30倍
    王女士的套二房子装修后,卧室的苯污染竟是客厅的30倍,家具、涂料都是一样的,这是怎么回事?当检测员束手无策的时候,衣橱里的樟脑球为我们揭开了谜底,都是它释放的。近日,记者跟随青岛福莱仕空气检测治理有限公司室内污染检测员一起排查“有毒物 ”。你可能想象不到,一个很小的橱柜是让你头疼的罪魁祸首。   苯超30倍是樟脑球惹的祸   家住市北区的刘先生,今年8月份新房装修完毕,用的都是豪华家具,墙面涂料也是上等的,然而检测却发现二甲苯超标25倍。经过一上午的排查,检测员找到了元凶——一面墙,颜色太花哨,不停释放二甲苯。“没有请装修公司,主要是自装或是社会装修,家具主要是华谊家具。家庭装修过于花哨,每面墙的颜色都不相同,虽然很好看,但是存在很多隐患。经过检测,卧室甲醛超标1.2倍,二甲苯超标25倍,TVOC超标7倍 客厅甲醛超标0.9倍,甲苯超标21倍,二甲苯超标23倍,TVOC超标7倍。”检测员介绍说。   王女士,家住西藏路,2012年5月装修好房子。房子未找装修公司,属于雇人自装。所用家具主要是德尔、金柜、酷漫居等品牌。经过检测,卧室甲醛超标1.2倍,苯超标近30倍,甲苯超标20倍,二甲苯超标近20倍,TVOC超标6倍 客厅甲醛超标0.7倍,苯未超标,甲苯超标21倍,二甲苯超标23倍,TVOC超标6倍。   这个检测结果让检测员王先生摸不着头脑了。到底是怎么回事?最后,才发现是樟脑球的问题。王先生告诉记者,卧室与客厅相比,最大的区别在苯,原因是卧室的大衣橱中放置了几包樟脑球,以前的樟脑球是天然樟脑做的,但因成本过高,后被化工合成的樟脑代替。近几年的新闻多次报道了樟脑球含苯,对人体有害,请慎用。其他几种有害气体的超标都是涂料、墙面漆、油漆等惹的祸。   这几天,记者先后跟随王师傅探访了三次室内污染检测过程。可能你想象不到,3个瓶子就搞定整个过程。首先在甲醛检测的时候师傅会从盒子里拿出三个瓶子。第一个试剂是酚试剂,把酚试剂放在水里(酚试剂溶于水)。   第二个试剂是蒸馏水。摇晃均匀酚后倒入甲醛测试仪的吸气口的试管里,进行甲醛空气采样,这时候你会看到由于空气压力试管的水吸入空气在冒泡,一般取样是十分钟,结束后开始下个环节。第三个试剂是酸性溶液。仪器停止采样后把刚才的酸性溶液(确切地说现在应该是嗪试剂)倒入试剂三,与试剂三中的高铁离子氧化形成兰绿色化合物、过程大约需要七八分钟。反应过后,根据试剂颜色的轻重来辨别甲醛的含量是否超标。整个检测过程大约1个小时的时间。   超标可试试这些方法   对于室内污染问题,青岛福莱仕空气检测治理有限公司检测员王先生向记者介绍说,可以试试这几种方法,是我个人总结的。“通风法这是最有效的一种方法。但是不适宜急于入住的人们使用。甲醛是一种慢性挥发气体,无色无味,而且甲醛的挥发点是18℃左右,挥发时长3~15年。如果您装修好房屋,等个三五年入住,这是最好的一种方法。但是急于入住的人们,不要认为通风3~5个月没味了,就可以了,要知道,甲醛是无色无味的,如果感觉到刺激性气味,说明已经很严重了。”   “活性炭去除法是市场上最常见的除甲醛的东西,而且有的还带有各种芳香气味,家庭污染较轻可以用,但不可用带香味的。空气净化器去除甲醛,这是现在高科技的产物,对于污染较轻,对于非常注重室内空气质量的家庭来说,可以采用。现在的空气净化器除了除尘、除菌、加湿的作用外,都加入了除甲醛的作用,当然也是甲醛挥发才可以起作用,所以适合室内污染较轻的场所使用。它的主要作用是除尘、除菌、加湿,改善室内空气的指数。”
  • 磁共振影像示踪细胞治疗脑胶质瘤研究获进展
    p   11月14日,中国科学院深圳先进技术研究院郑海荣研究团队在磁共振影像示踪细胞治疗脑胶质瘤领域取得新进展。相关论文“MR imaging tracking of inflammation-activatable engineered neutrophils for targeted therapy of surgically treated glioma”(《磁共振影像示踪的中性粒细胞药物输运体系靶向治疗术后脑胶质瘤》)在线发表在国际学术期刊《自然-通讯》上。 /p p   脑胶质瘤是最常见的中枢神经系统恶性肿瘤,也是目前最为难治的肿瘤性疾病之一。目前临床上胶质瘤的治疗方法主要以手术切除为主,辅以包括放射治疗和药物治疗在内的综合治疗,但其总体预后仍不容乐观,5年生存率不足10%,中位生存期仅为12-15个月。为何胶质瘤患者在经过综合治疗后,生存率仍然极低?一方面是因为胶质瘤细胞在颅内呈浸润性生长,并沿着神经纤维爬行生长,瘤体无清楚边界,导致手术无法彻底清除。另一方面是因为颅内血脑屏障的存在,使得多数化疗药物无法进入脑肿瘤组织,可用于脑胶质瘤化疗的药物品种非常有限,且治疗效果不高。如何提高术后胶质瘤患者的生存期成为临床的重大需求。 /p p   郑海荣研究团队发现利用免疫系统中重要的中性粒细胞,作为穿越血脑屏障的靶向细胞载体,同时结合具有磁共振成像(Magnetic resonance imaging, MRI)性能和载药能力为一体的磁性介孔氧化硅纳米颗粒,得到具有MR成像性能的载药中性粒细胞。当通过静脉注射到达术后脑胶质瘤炎性区域后,高度激活的载药中性粒细胞可形成中性粒细胞胞外诱捕网(Neutrophil extracellular traps,NETs),同时释放载药纳米颗粒并进入到浸润的肿瘤细胞,成功实现了对术后脑胶质瘤的诊疗可视化。 /p p   该研究得到科技部“973”计划(2015CB755500)和国家自然科学基金(81527901, 81327801, 81801843)等的资助。 /p p style=" text-align: center " img title=" 微信图片_20181119091510.jpg" alt=" 微信图片_20181119091510.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/452c857b-652d-4305-9a8e-787fc38ff6f9.jpg" / /p p style=" text-align: center "   载药中性粒细胞对术后胶质瘤小鼠诊疗示意图 /p p & nbsp /p
  • 科学家称 人类智商与脑体积无直接关系
    p style=" TEXT-ALIGN: center" strong img style=" WIDTH: 500px HEIGHT: 332px" title=" U581P4T8D7473427F107DT20150818083903.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201508/uepic/3aeae725-d25f-4ea8-8482-29b3cd866fc6.jpg" width=" 500" height=" 332" / /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong X光片显示,该男子75%的脑组织已消失不见。 /strong /p p   据英国媒体报道,法国一名男子曾因腿部疼痛去医院检查,医生却找不出病根。在对其进行了全身体检后才发现,原来这名男子的腿疼是由脑部病变引起的,而该男子的大脑只剩下正常人大脑体积的一半都不到了。 /p p   报道称,这件事其实发生在2007年,近日由著名医学杂志《柳叶刀》披露。这名大脑神秘消失的男子当年44岁,医生在对其进行脑部检查后发现,他左右半脑上的额叶、顶叶、颞叶及枕叶都萎缩了。 /p p   医生指出,萎缩的这些部分是控制人类运动、感觉、语言、视觉、听觉、情感及认知能力的部分。 /p p   在对这名男子的病史进行详细调查后发现,原来他童年时患有后天脑积水症。但在他14岁时,经历了分流术,随后的30年,这名男子和家人都以为完全康复了。但其实他的大脑还是在病变,最终,脑内的积水损坏了脑组织,导致其大脑50%至75%的部分都消失了。 /p p   那这名男子又是如何存活下来且一切生理功能都正常的呢? /p p   在经过了8年的研究后,科学家认为,人类的大脑其实有自我重组功能。也就是说,如果有部分脑组织死亡,其他部分会接替已死亡部分的能力和功能,并维持人体正常活动。 /p p   由此,科学家称,人类的智商其实与大脑的体积并没有直接联系。 /p p   据悉,这名男子近期再次接受了分流术,目前已过上了正常生活,并在一家行政机构内担任文职人员。 /p
  • 《科学》:利用核磁共振进行脑研究在中国遭遇困境
    核磁共振标记这个区域。 谭力海的小组发现,与对照组相比阅读障碍的儿童大脑特定的区域活性较低,这个区域对中国人的读写来说非常重要。   北京师范大学的神经学家臧玉峰和他的同事们开始招募儿童志愿者,进行多动综合症的研究。他们计划利用功能性磁共振成像(fMRI)探测健康儿童和患病儿童之间大脑活动的差异。为了征集测试者,大学生们在一所小学前发放传单。然而,他们最后只能空手而归:家长担心核磁共振扫描可能会伤害到自己的孩子。对此,臧玉峰表示,“脑功能性磁共振实验实在是太难进行了。”   尽管在中国核磁共振已经作为一种诊断工具被广泛接受,但家长们仍不愿意自己的孩子暴露在强磁场中。这方面的忧虑并不是唯一的障碍。“公众对医生的不信任与日俱增,所以MRI 研究真是越来越难做了,”北京大学第一医院的放射科医生谢晟表示。她认为原因包括病人的维权意识和媒体对治疗方法的争论。招募健康儿童的艰难已经迫使MRI研究真是越来越难做了,不得不通过罹患其它病症的儿童进行研究测试,当然这种方式可能会事与愿违。   “经过三十余年的使用,核磁共振被公认较X射线和正电子发射断层扫描更为安全的检测方法”,美国国家药物滥用研究所(位于美国马里兰州巴尔的摩市)的核磁共振物物理学部主任、物理学家杨一鸿表示。检测的主要危险是针对那些身体里有起搏器或在其他金属物质的人。“到目前为止数百万人已经进行过核磁共振检查,因而现在看来不太可能会有副作用,”马克斯普朗克(Max Planck)人类脑与认知科学研究所(位于德国莱比锡市)认知神经科主任阿诺威尔林格(Arno Villringer)表示。   这种解释对中国的病人收效甚微——甚至是一些科学家。“我不敢让我自己的孩子接受核磁共振测试,”北京大学第三医院的放射科医生韩鸿宾表示。“没有人担保绝对没有任何潜在的危险,尤其是在进行非常规磁共振扫描中会迅速提升磁场强度或使用极高场强时,”他说。   面对诸如此类的问题,一些研究人员尝试走某种捷径。比如,谢晟最近向《癫痫研究》(Epilepsy Research)提交了一篇关于6岁以下癫痫患儿的研究报告。不过,上个月这个期刊拒绝发表她的文章,理由是她的对比对象并非完全健康。谢晟也承认:被她列为对比对象的大多数孩子因为其它病症才做核磁共振检查。“招募真正健康的儿童参加核磁共振测试太困难了,”谢晟表示。   一些同行对此表示同情,并建议有时候适当地准许规范研究实践的例外情况。臧玉峰认为,在谢晟的例子里,那些没有患有癫痫之类神经系统疾病但是可能患有其它病症的孩子,是可以作为对照组的。但是,北京师范大学磁共振物理学家黄瑞旺却不这么想,他认为不录用谢晟的文章是正确的。   在美国招募志愿者进行地要更加顺利。“经过对功能性核磁共振的详细解释,很多家长同意让孩子参加测试,” 俄勒冈卫生科技大学(美国波特兰市)的神经学家达米安费尔(Damien Fair)表示。即使在中国,一些团体也取得了进一步的成功。香港大学脑与认知科学国家重点实验室副主任谭力海表示,他从未在科研项目招募志愿者中遇到麻烦,他的团队通过研究已经能够辨别出决定中国儿童阅读和读写障碍的大脑区域。   谭力海的成功令臧玉峰感到振奋,臧玉峰相信他的小组一定能够克服困难。他们将在这周结束的农历新年之后继续招募活动——臧玉峰表示这一次将竭力向父母们解释他们的研究目的。(原文标题为——中国:对核磁共振对健康的担忧阻碍脑研究)
  • 北大获赠千万美元设脑研究院 饶毅任院长
    11月8日,北京。作为世界上最大的信息技术出版、研究、会展与风险投资公司,美国国际数据集团(IDG)继续捐赠1000万美元与北京大学共同建设北京大学—IDG/麦戈文脑研究院。   IDG创始人兼董事长、麻省理工学院(MIT)麦戈文人脑研究院创始人麦戈文(Patrick McGovern)与北京大学校长周其凤在北京大学临湖轩签署捐建协议。这是继今年4月底与清华大学共同建设清华大学-IDG/麦戈文人脑研究院之后,IDG在中国的又一次重大科学捐款计划。   麦戈文先生在致辞中表示,我和我夫人非常高兴能够与北京大学签约设立脑研究院。脑研究院设立后,全面认知脑将不只是梦想。我相信研究院将会产生一系列治疗脑疾病的科研成果。我们为参与这一进程并使之早日实现所做出的努力而倍感自豪。   为何选中国   麦戈文夫妇一直致力于对教育与科研事业的支持,特别是在脑科学研究领域。2000年,麦戈文夫妇向MIT慷慨捐赠,成立MIT麦戈文脑研究院,致力于提高人类交流水平,专门研究人脑的工作机理及相关疾病,包括孤独症、帕金森氏症、精神分裂症、语言障碍等。   目前,全球大约有5亿人患有和脑神经相关的各种疾病。在麦戈文走过的90多个国家中,他发现这些国家的大学和研究所都有个共性,那就是很多优秀的脑神经方面的科学家都来自中国。与此同时,麦戈文在MIT建立脑研究院的时候发现,大约有25%的工作人员来自中国,“所以我认为中国的科学家在这方面有着比较优秀的研究基础,在中国建立人脑研究院可以吸引他们回国,这样就能保证有100%的中国人来从事这一领域的研究工作。”麦戈文告诉《科学时报》记者。“我之所以把钱投在中国,是希望在中国建立这样的一个研究机构,来帮助扩大和延伸他们的研究,同时吸引全球各地优秀的华人科学家回到中国来从事这方面的研究,参与到为解决全球人脑疾病的研究中来。”   IDG及IDG资本管理团队还将分别设立“IDG中国基金会”和“和谐基金会”,为该研究院提供长期的支持与资助。   北京大学校长周其凤告诉记者,IDG和麦戈文夫妇将给予北京大学10年稳定的支持,这样就能保证有一个非常宽松的环境,来让科学家非常自由地来开展研究,从而产生非常好的研究成果。“人类对大脑的认识还不够,加深对大脑的认识和健康的理解将有助于人类治疗脑部疾病。当然,这其中也有很多期待,如对大脑疾病的治疗和解决方案的提升,以及理论方面的认识和研究,还有待继续研究。”   对于北大和清华各自脑研究院如何协同作战,麦戈文认为,不同的大学的侧重点都有所不同,如清华大学在分子结构和计算神经科学方面有优势,有较好的研究成果,北大在行为、遗传和认知科学等方面比较强势,所以将有优势互补。   而对于IDG来讲,他们在中国的战略还远不止北大和清华。   “下一步我们还将继续增加捐款,除了在人脑疾病方面的研究之外。我们还将在儿童教育等方面加大投入,从而能保障一些困难儿童能上得起学,生活基本没有什么困难。在这方面北京师范大学就着一定的基础,该校主要从事教学和研究工作,在儿童的认知科学领域有自己的探索,我希望能与北京师范大学进行合作,展开这一领域的投资。”麦戈文告诉记者。   开放互补   历史悠久、基础雄厚作为北京大学的重要特点,将充分发挥其综合学科优势,在脑科学研究领域包括神经生物学、语言学、生物工程、计算科学、认知科学、以及脑神经系统疾病的临床医学研究等方面已形成了一个初具规模的研究群体,并于2001年成立了跨学科、跨院系的“脑与认知科学中心”。北京大学心理系设有认知心理学、认知神经科学、社会认知神经科学、神经经济学等基础研究方向(以及其他应用基础研究方向),其心理学研究是目前中国大陆唯一进入全球排名前1%的单位 生命科学学院有神经生物学、医学部有痛觉和脑神经系统疾病等研究方向。   北京大学-IDG/麦戈文脑研究院将以北京大学心理学系和生命科学学院为依托,与北京大学-清华大学生命科学联合中心互为倚角,联合医学部、附属医院,发挥北京大学多学科的优势,致力于行为神经科学、遗传神经科学和认知神经科学的研究,做出世界一流的脑科学研究成果。   “这个研究院是非常开放的,欢迎国际上对此感兴趣的专家学者来此合作开展研究工作。除此之外,该研究院也承担着培养研究生和青年人才的重任,通过加强相关脑科学的课程的建设,提升北京大学的科学研究和学术氛围,一次来促进北大的国际化。”周其凤说。   生命科学学院院长饶毅教授拟将兼任北京大学—IDG/麦戈文脑研究院院长,他告诉记者,北大校本部和医学部、临床医院多方面将整合优势力量来一起开展研究工作。“我们希望在中国、在北大做出杰出的脑研究成就,推动人类对于大脑奥秘的认识、帮助解决困扰人类的脑和神经疾患。”
  • 广西大学315.10万元采购脑立体定位仪
    html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 基本信息 关键内容: 脑立体定位仪 开标时间: 2022-03-15 09:00 采购金额: 315.10万元 采购单位: 广西大学 采购联系人: 张文华 采购联系方式: 立即查看 招标代理机构: 广西科文招标有限公司 代理联系人: 梁伟贞 代理联系方式: 立即查看 详细信息 广西科文招标有限公司关于科研设备采购(GXZC2022-G1-000169-KWZB)的公开招标公告 广西壮族自治区-南宁市-西乡塘区 状态:公告 更新时间: 2022-02-21 项目概况 科研设备采购招标项目的潜在投标人应在政采云平台获取招标文件,并于 2022年03月15日 09:00(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:GXZC2022-G1-000169-KWZB 项目名称:科研设备采购 预算总金额(元):3151000 采购需求: 标项名称:广西大学脑立体定位仪系统数量:12预算金额(元):3151000简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:序号 标的的名称 单项预算(万元) 数量 单位 简要技术需求或者服务要求1 小动物呼吸麻醉系统 9 1 套 流量可控范围0.1--4L/min,5个分支独立控制2 小动物微量给药系统 9.8 1 套 夹持注射器量程范围0.5-1000ul,线性推力: 11lbs/min 3 脑立体定位仪系统 18 1 套 操作臂上下、左右、前后移动范围80mm,搭配高精度丝杆,运行精度1μm4 机械痛测定仪 13.7 1 台 使用高精确度和高灵敏度压力传感器,可施加的压力范围0-450g,分辨率0.1g。5 红外热痛测试仪 9.7 1 台 允许支架容纳6只大鼠或12只小鼠进行测试。6 冷热盘测痛仪 9.6 1 台 温度可在 0-65℃范围内进行调节,调节精度为 0.1℃7 甩尾测痛仪 8.8 1 台 数字控制程序 用户可自定义“cut-off”时间。8 大、小鼠条件性位置偏爱系统 38 1 套 尺寸约总长60cm*中间长12cm*总宽31cm*中间宽10cm*高 31cm。9 小动物行为视频分析系统 98 1 套 采用模块化设计,可以处理并分析实时影像,也可以处理已经录制好的影像,影像视频格式必须支持常见的MPG、MPEG、AVI、DIVX、VOB等格式。10 大、小鼠转棒仪 18.5 1 台 加速设定范围5-70rpm可调16cm降落高度。11 步态记录分析系统 68 1 套 动物跑道前后墙壁长度范围7.6cm-61cm可调,以及130cm x 68cm固定跑道。12 大、小鼠跑步机 14 1 台 跑带速度3-80m/min可调,步进量1m/min。 最高限价(如有):/ 合同履约期限:详见采购文件 本标项(否)接受联合体投标备注: 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求:无 3.本项目的特定资格要求:无 三、获取招标文件 时间:2022年02月21日至2022年03月15日 ,每天上午00:00至12:00 ,下午12:00至23:59(北京时间,法定节假日除外) 地点(网址):政采云平台 方式:供应商登录政采云平台https://www.zcygov.cn/在线申请获取采购文件(进入“项目采购”应用,在获取采购文件菜单中选择项目,申请获取采购文件) 售价(元):0 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2022年03月15日 09:00(北京时间) 投标地点(网址):“政采云”平台 开标时间:2022年03月15日 09:00 开标地点:“政采云”平台 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1、投标保证金(人民币):30000元。保证金专用银行账号:开户名称:广西科文招标有限公司开户银行:广西北部湾银行南宁分行营业部银行账号:01010120906156892、单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动。为本项目提供过整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得再参加本项目上述服务以外的其他采购活动。3、根据财政部《关于在政府采购活动中查询及使用信用记录有关问题的通知》(财库〔2016〕125号)的规定,对在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn) 、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)被列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单及其他不符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定条件的供应商,不得参与政府采购活动。4、网上查询地址:中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)、广西政府采购网(zfcg.gxzf.gov.cn)。5、本项目需要落实的政府采购政策:(1)政府采购促进中小企业发展。(2)政府采购支持采用本国产品的政策。(3)强制采购节能产品;优先采购节能产品、环境标志产品。(4)政府采购促进残疾人就业政策。(5)政府采购支持监狱企业发展。(6)扶持不发达地区和少数民族地区政策6、投标注意事项:(1)投标文件提交方式:本项目为全流程电子化政府采购项目,通过“政采云”平台(http://www.zcygov.cn)实行在线电子投标,供应商应先安装“政采云电子交易客户端”(请自行前往“政采云”平台进行下载),并按照本项目招标文件和“政采云”平台的要求编制、加密后在投标截止时间前通过网络上传至“政采云”平台,供应商在“政采云”平台提交电子版投标文件时,请填写参加远程开标活动经办人联系方式。(2)供应商应及时熟悉掌握电子标系统操作指南(见政采云电子卖场首页右上角—服务中心—帮助文档—项目采购):https://service.zcygov.cn/#/knowledges/tree?tag=AG1DtGwBFdiHxlNdhY0r;及时完成CA申领和绑定(见广西壮族自治区政府采购网—办事服务—下载专区-政采云CA证书办理操作指南)。(3)未进行网上注册并办理数字证书(CA认证)的供应商将无法参与本项目政府采购活动,潜在供应商应当在投标截止时间前,完成电子交易平台上的CA数字证书办理及投标文件的提交。完成CA数字证书办理预计7日左右,投标人只需办理其中一家CA数字证书及签章,建议各投标人抓紧时间办理。(4)为确保网上操作合法、有效和安全,请投标人确保在电子投标过程中能够对相关数据电文进行加密和使用电子签章,妥善保管CA数字证书并使用有效的CA数字证书参与整个采购活动。注:投标人应当在投标截止时间前完成电子投标文件的上传、递交,投标截止时间前可以补充、修改或者撤回投标文件。补充或者修改投标文件的,应当先行撤回原文件,补充、修改后重新上传、递交。投标截止时间前未完成上传、递交的,视为撤回投标文件。投标截止时间以后上传递交的投标文件,“政采云”平台将予以拒收。7、CA证书在线解密:供应商投标时,需携带制作投标文件时用来加密的有效数字证书(CA认证)登录“政采云”平台电子开标大厅现场按规定时间对加密的投标文件进行解密,否则后果自负。8、若对项目采购电子交易系统操作有疑问,可登录“政采云”平台(https://www.zcygov.cn/),点击右侧咨询小采,获取采小蜜智能服务管家帮助,或拨打政采云服务热线400-881-7190获取热线服务帮助。 七、对本次采购提出询问,请按以下方式联系 1.采购人信息 名 称:广西大学 地 址:广西南宁市西乡塘区大学东路100号广西大学 项目联系人:张文华 项目联系方式:0771-3274121 2.采购代理机构信息 名 称:广西科文招标有限公司 地 址:广西南宁市民族大道141号中鼎万象东方D区五层 项目联系人:梁伟贞 项目联系方式:0771-2023650 附件信息: 569.0K × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容:脑立体定位仪 开标时间:2022-03-15 09:00 预算金额:315.10万元 采购单位:广西大学 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:广西科文招标有限公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 广西科文招标有限公司关于科研设备采购(GXZC2022-G1-000169-KWZB)的公开招标公告 广西壮族自治区-南宁市-西乡塘区 状态:公告 更新时间: 2022-02-21 项目概况 科研设备采购招标项目的潜在投标人应在政采云平台获取招标文件,并于 2022年03月15日 09:00(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:GXZC2022-G1-000169-KWZB 项目名称:科研设备采购 预算总金额(元):3151000 采购需求: 标项名称:广西大学脑立体定位仪系统数量:12预算金额(元):3151000简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:序号 标的的名称 单项预算(万元) 数量 单位 简要技术需求或者服务要求1 小动物呼吸麻醉系统 9 1 套 流量可控范围0.1--4L/min,5个分支独立控制2 小动物微量给药系统 9.8 1 套 夹持注射器量程范围0.5-1000ul,线性推力: 11lbs/min 3 脑立体定位仪系统 18 1 套 操作臂上下、左右、前后移动范围80mm,搭配高精度丝杆,运行精度1μm4 机械痛测定仪 13.7 1 台 使用高精确度和高灵敏度压力传感器,可施加的压力范围0-450g,分辨率0.1g。5 红外热痛测试仪 9.7 1 台 允许支架容纳6只大鼠或12只小鼠进行测试。6 冷热盘测痛仪 9.6 1 台 温度可在 0-65℃范围内进行调节,调节精度为 0.1℃7 甩尾测痛仪 8.8 1 台 数字控制程序 用户可自定义“cut-off”时间。8 大、小鼠条件性位置偏爱系统 38 1 套 尺寸约总长60cm*中间长12cm*总宽31cm*中间宽10cm*高 31cm。9 小动物行为视频分析系统 98 1 套 采用模块化设计,可以处理并分析实时影像,也可以处理已经录制好的影像,影像视频格式必须支持常见的MPG、MPEG、AVI、DIVX、VOB等格式。10 大、小鼠转棒仪 18.5 1 台 加速设定范围5-70rpm可调16cm降落高度。11 步态记录分析系统 68 1 套 动物跑道前后墙壁长度范围7.6cm-61cm可调,以及130cm x 68cm固定跑道。12 大、小鼠跑步机 14 1 台 跑带速度3-80m/min可调,步进量1m/min。 最高限价(如有):/ 合同履约期限:详见采购文件 本标项(否)接受联合体投标备注: 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求:无 3.本项目的特定资格要求:无 三、获取招标文件 时间:2022年02月21日至2022年03月15日 ,每天上午00:00至12:00 ,下午12:00至23:59(北京时间,法定节假日除外) 地点(网址):政采云平台 方式:供应商登录政采云平台https://www.zcygov.cn/在线申请获取采购文件(进入“项目采购”应用,在获取采购文件菜单中选择项目,申请获取采购文件) 售价(元):0 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2022年03月15日 09:00(北京时间) 投标地点(网址):“政采云”平台 开标时间:2022年03月15日 09:00 开标地点:“政采云”平台 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1、投标保证金(人民币):30000元。保证金专用银行账号:开户名称:广西科文招标有限公司开户银行:广西北部湾银行南宁分行营业部银行账号:01010120906156892、单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动。为本项目提供过整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得再参加本项目上述服务以外的其他采购活动。3、根据财政部《关于在政府采购活动中查询及使用信用记录有关问题的通知》(财库〔2016〕125号)的规定,对在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn) 、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)被列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单及其他不符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定条件的供应商,不得参与政府采购活动。4、网上查询地址:中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)、广西政府采购网(zfcg.gxzf.gov.cn)。5、本项目需要落实的政府采购政策:(1)政府采购促进中小企业发展。(2)政府采购支持采用本国产品的政策。(3)强制采购节能产品;优先采购节能产品、环境标志产品。(4)政府采购促进残疾人就业政策。(5)政府采购支持监狱企业发展。(6)扶持不发达地区和少数民族地区政策6、投标注意事项:(1)投标文件提交方式:本项目为全流程电子化政府采购项目,通过“政采云”平台(http://www.zcygov.cn)实行在线电子投标,供应商应先安装“政采云电子交易客户端”(请自行前往“政采云”平台进行下载),并按照本项目招标文件和“政采云”平台的要求编制、加密后在投标截止时间前通过网络上传至“政采云”平台,供应商在“政采云”平台提交电子版投标文件时,请填写参加远程开标活动经办人联系方式。(2)供应商应及时熟悉掌握电子标系统操作指南(见政采云电子卖场首页右上角—服务中心—帮助文档—项目采购):https://service.zcygov.cn/#/knowledges/tree?tag=AG1DtGwBFdiHxlNdhY0r;及时完成CA申领和绑定(见广西壮族自治区政府采购网—办事服务—下载专区-政采云CA证书办理操作指南)。(3)未进行网上注册并办理数字证书(CA认证)的供应商将无法参与本项目政府采购活动,潜在供应商应当在投标截止时间前,完成电子交易平台上的CA数字证书办理及投标文件的提交。完成CA数字证书办理预计7日左右,投标人只需办理其中一家CA数字证书及签章,建议各投标人抓紧时间办理。(4)为确保网上操作合法、有效和安全,请投标人确保在电子投标过程中能够对相关数据电文进行加密和使用电子签章,妥善保管CA数字证书并使用有效的CA数字证书参与整个采购活动。注:投标人应当在投标截止时间前完成电子投标文件的上传、递交,投标截止时间前可以补充、修改或者撤回投标文件。补充或者修改投标文件的,应当先行撤回原文件,补充、修改后重新上传、递交。投标截止时间前未完成上传、递交的,视为撤回投标文件。投标截止时间以后上传递交的投标文件,“政采云”平台将予以拒收。7、CA证书在线解密:供应商投标时,需携带制作投标文件时用来加密的有效数字证书(CA认证)登录“政采云”平台电子开标大厅现场按规定时间对加密的投标文件进行解密,否则后果自负。8、若对项目采购电子交易系统操作有疑问,可登录“政采云”平台(https://www.zcygov.cn/),点击右侧咨询小采,获取采小蜜智能服务管家帮助,或拨打政采云服务热线400-881-7190获取热线服务帮助。 七、对本次采购提出询问,请按以下方式联系 1.采购人信息 名 称:广西大学 地 址:广西南宁市西乡塘区大学东路100号广西大学 项目联系人:张文华 项目联系方式:0771-3274121 2.采购代理机构信息 名 称:广西科文招标有限公司 地 址:广西南宁市民族大道141号中鼎万象东方D区五层 项目联系人:梁伟贞 项目联系方式:0771-2023650 附件信息: 569.0K
  • Science封面|全球首个脑再生时空图谱
    Science期刊封面近日,由杭州华大生命科学研究院主导,联合来自3个国家的17个单位的科学家共同组成的研究团队分析比较了蝾螈脑发育和再生过程,构建了首个蝾螈脑再生时空图谱,这也是全球首个脑再生时空图谱。9月2日,相关成果以背靠背封面文章的形式发表于国际顶级学术期刊Science。至此,短短半年内,华大时空组学与单细胞技术的相关研究成果已连续四次在《细胞》《自然》和《科学》三大顶级期刊发表,实现了大满贯。人类大脑在受伤之后,很难自行恢复,但是两栖类模式动物墨西哥钝口螈(Ambystoma mexicanum)可以。大脑再生是一个复杂的生物学过程。在这个过程中,发生了哪些关键的变化,有哪些重要的细胞参与?它们又分别行使了哪些功能?通过研究,研究团队找到了蝾螈脑再生过程中的关键神经干细胞亚群,描绘了此类干细胞亚群重构损伤神经元的过程,同时还发现脑再生与发育过程具有一定的相似性,为认知脑结构和发育过程提供助力,为神经系统的再生医学研究和治疗提供新的方向。在具体的研究中,要知道大脑是怎么再生的,研究团队先要了解大脑是如何发育来的。于是,研究团队利用堪称超广角百亿像素“生命照相机”的时空组学技术Stereo-seq,在蝾螈脑发育的6个重要时期,分别“拍摄”“照片”,这组“照片”就构成了蝾螈的脑发育时空图谱。通过它们,研究团队能够“看到”蝾螈脑在发育的过程中,各类神经元的分子特征以及空间分布动态变化。结果发现,蝾螈脑从青少年时期就开始特化出具有空间区域特征的神经干细胞亚型。那大脑受到损伤后再生的过程是如何的呢?研究团队对蝾螈脑的皮层区域进行机械损伤手术,并在损伤后的第2、5、10、15、20、30及60天,利用时空组学技术Stereo-seq对大脑样本进行“拍照”,得到各个时间点的蝾螈脑再生图集,完整记录了蝾螈大脑从损伤,到再生修复完成的过程。这就像对蝾螈大脑恢复过程定期做一个X光检查。不过,得到的片子可比X光片清晰度高多了,不只能看到大脑的形状,还能持续放大,看到大脑里的细胞,以及细胞里的分子变化状态。通过对比7个时期再生“照片”和过程中的伤口状态,研究团队发现,伤口区域在损伤早期就出现了新的神经干细胞亚群,这群重要的细胞由损伤区域附近的其他神经干细胞亚群在受到损伤刺激后转化而来,并在后续的再生过程中新生出神经元以填补损伤部位缺失的神经元。此外,虽然伤口处在修复早期便开始逐步被新生组织填充,但直到损伤后第60天,“照片”才显示损伤区域的细胞类型及空间分布恢复到了未损伤侧的状态。蝾螈脑再生时空图谱图片来源于Science最后,研究人员还对比了蝾螈脑发育和再生过程的神经元形成过程,发现这一过程在再生与发育过程中高度相似,或许脑损伤诱导了蝾螈神经干细胞逆向转化,回到发育时期的年轻化状态,以启动再生过程。论文的共同通讯作者、杭州华大生命科学研究院顾颖博士表示:“蝾螈在进化上相较于其他硬骨鱼类更高等,与哺乳动物脑结构具有更高的相似度。同时,它的基因编码序列与人类极其相似,研究蝾螈脑再生的启动机制,发现其中的关键基因,或将为人类神经系统损伤或退行性疾病的修复提供重要指导。”蝾螈脑再生过程中的关键基因,在人类的基因序列中也存在。那为什么其没有像在蝾螈脑中一样发挥再生的作用?这或许会是科学家下一步研究的课题。技术的发展让本研究的推进成为可能,“本研究主要基于华大自主研发的时空组学技术Stereo-seq进行,其达到了纳米级亚细胞分辨率,结合蝾螈细胞体积大的优势,使得研究人员可以在时空单细胞分辨率上解析蝾螈脑再生这一过程的重要细胞类型,并追踪其细胞谱系变化的空间轨迹。”论文的第一作者、杭州华大生命科学研究院魏小雨博士介绍说。“蝾螈脑发育及再生时空细胞图谱的构建,对于我们理解脑再生这一重要的生命过程、两栖类动物脑结构以及大脑结构的演化具有重要意义,为我们寻找有效的临床治疗方法,促进人类组织器官自我修复与再生提供了新的方向,也为物种进化研究提供了宝贵的数据资源。”论文的共同通讯作者、华大生命科学研究院院长徐讯表示,“未来,我们还将通过时空多组学技术去探究更多器官、更多物种的发育和再生过程,找到再生过程中的关键调控机制,助力人类再生医学的发展。”
  • 生物物理所关于脑磁图核心器件的研究获进展
    中国科学院生物物理研究所脑成像团队面向脑磁图等生物磁探测需求,完成了新型脑磁图工程化和产业转化的关键部件——国产化零场原子磁力计的研制。经第三方检测,灵敏度、带宽等主要性能指标达到国际先进水平;对脑磁图成像特别重要的磁敏感轴正交性,信号稳定性等指标达到国际领先水平。同时,该部件通过生物物理所转化企业实现标准化批量生产。脑磁图是兼具高时空分辨率的无创脑功能成像技术。生物物理所脑成像团队于2018年完成国内首台多通道原子磁力计脑磁图原型机,摆脱了对液氦的依赖,是高性能、可穿戴、低成本的新一代脑功能成像技术。脑磁图核心器件研发及量产获进展
  • 深脑成像的利器:超维景助力北京大学微型化三光子显微镜问世
    2023年2月23日,北京大学程和平-王爱民团队在 Nature Methods 在线发表题为 Miniature three-photon microscopy maximized for scattered fluorescence collection 的文章。 文中报道了重量仅为2.17克的微型化三光子显微镜(图1),首次实现对自由行为小鼠的大脑全皮层和海马神经元功能成像,为揭示大脑深部结构中的神经机制开启了新的研究范式。 图1 小鼠佩戴微型化三光子显微镜实景图 解析脑连接图谱和功能动态图谱是我国和世界多国脑计划的一个重点研究方向,为此需要打造自由运动动物佩戴式显微成像类研究工具。2017年,北京大学程和平院士团队成功研制第一代 2.2 克微型化双光子显微镜,获取了小鼠在自由行为过程中大脑皮层神经元和神经突触活动的动态图像。2021年,该团队的第二代微型化双光子显微镜将成像视野扩大了 7.8 倍,同时具备获取大脑皮层上千个神经元功能信号的三维成像能力。 微型化三光子显微镜突破成像深度极限 海马体位于皮层和胼胝体下面,在短期记忆到长期记忆的巩固、空间记忆和情绪编码等方面起重要作用。在啮齿类动物研究模型中,海马距离脑表面深度大于一个毫米。由于大脑组织,特别是胼胝体,具有对光的高散射光学特性,所以突破成像深度极限是长期以来困扰神经科学家的一个极大的挑战。此前的微型化单光子及微型化多光子显微镜均无法实现穿透全皮层直接对海马区进行无损成像。此次,北京大学最新研发的微型化三光子显微镜一举突破了此前微型化多光子显微镜的成像深度极限:1、显微镜激发光路可以穿透整个小鼠大脑皮层和胼胝体,实现对小鼠海马CA1亚区的直接观测记录(图2)。神经元钙信号最大成像深度可达1.2 mm,血管成像深度可达1.4 mm。2、在光毒性方面,全皮层钙信号成像仅需要几个毫瓦,海马钙信号成像仅需要20至50毫瓦,大大低于组织损伤的安全阈值。因此,该款微型化三光子显微镜可以长时间、不间断连续观测神经元功能活动,且不产生明显的光漂白与光损伤。图2 微型三光子显微成像记录小鼠大脑皮层L1-L6和海马CA1的结构和功能动态。CC:胼胝体。绿色代表GCaMP6s标记的神经元荧光钙信号,洋红色代表硬脑膜、微血管和脑白质界面的三次谐波信号。 全新的光学构型设计 北京大学微型化三光子显微镜成像深度的突破得益于全新的光学构型设计。(图3)图3 微型化三光子显微镜光学构型 通过对皮层、白质和海马体建立分层散射模型进行仿真,发现荧光信号从深层组织到达脑表面时已经处于随机散射的状态,使得显微物镜荧光收集效率降低,从而极大限制了成像深度。针对这一问题,经典阿贝聚光镜结构被引入构型设计中:微型阿贝聚光镜与简化的无限远物镜密接可以提高散射光的通透效率;阿贝聚光镜与激发光路中的微型管镜部分复用,可以进一步简化结构,降低损耗。总体上,新微型化显微镜的散射荧光收集效率实现了成倍的提升。 生物应用 同时,利用微型化三光子显微镜,作者研究了小鼠顶叶皮层第六层神经元在抓取糖豆这一感觉运动过程中的编码机制:发现大约37%的神经元在抓取动作之前就开始活跃且在抓取时最活跃,大约5.6%的神经元在抓取动作之后开始活跃,说明不同神经元参与了不同阶段的编码。(图4)这一结果初步展示了微型化三光子显微镜在脑科学研究中的应用潜力。 图4 小鼠顶叶皮层第六层神经元在抓取糖豆任务中的不同反应类型北京大学未来技术学院博士后赵春竹、北京大学前沿交叉学科研究院博士研究生陈诗源、北京大学分子医学南京转化研究院研究员张立风为该论文的共同第一作者,北京大学程和平、王爱民、赵春竹为论文的共同通讯作者,北京超维景生物科技有限公司胡炎辉、李谊军、陈燕川、付强、高玉倩、江文茂、张颖也参与了此项工作的开发。该项目得到科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目、中国医学科学院医学与健康科技创新工程—脑疾病的线粒体机制研究创新单元、国家自然科学基金委、国家重大科研仪器研制专项、科技部重点研发计划等经费支持。超维景一直致力于前沿生物医学成像技术的产业转化,为推动生命科学的研究与发展提供优质的、系统化的解决方案。 经过多年的沉淀 我们即将推出自主研发的最新一代微型化三光子显微成像系统敬 请 期 待 !Nature Methods 原文链接:https://doi.org/10.1038/s41592-023-01777-3
  • 当拉曼应用到活体脑成像!华东师范大学特聘教授田阳冬至开讲
    大脑是人体最复杂的器官,是神经系统最高级的部分,解析大脑的生理和病理过程具有非常重要的意义,大脑功能的实现依赖于神经元电信号和化学信号的传递。从分子层面获取脑中化学物质的浓度、分布及相互作用,对于深入解析神经系统疾病发生发展的机制具有重要意义。电化学分析法作为一种成熟的研究手段常被用于大脑的研究工作中,解析神经元编码机制及大脑传递的信息,这项技术因其高时空分辨、原位、实时的特点,在活体研究中备受关注。然而,由于大脑结构和功能复杂,涉及化学物质众多,且动态变化,脑分子机制的精准解析仍存在巨大的挑战。同时, 电生理技术只能获取神经元交流的电信号,而电信号的产生主要取决于神经递质和离子的化学信号的变化。因此,只有同时监测这些化学信号和电信号,才能更加充分了解大脑中的生理和病理过程。拉曼成像技术在这种时候就起到了无可替代的作用。拉曼成像是一种无标记的单细胞分析技术,能够从分子水平获得细胞的结构和组成信息,广泛应用于生物医药研究领域。然而,拉曼散射截面十分微小,并无法捕捉到细胞器的时空演变信息。拉曼探针作为另一种拉曼信号增强方法,具有细胞可透过性、靶向性、低毒性等特点。那么,有没有这样一个科研灵感,一方面既可以弥补外部电信号对脑电信号产生扰动的难点,又可以活用拉曼成像技术,以实现脑电波的成像?也许,你只需要30分钟,就可以免费聆听到这样一位大咖的最新科研成果——华东师范大学特聘教授,博士生导师田阳,受邀于2022年12月22日直播进行《活体脑成像分析》报告分享,现场更设有专家答疑环节,有机会与田教授一对一答疑交流!免费报名》》》https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/electroanalytical2022/田阳,华东师范大学特聘教授,博士生导师《活体脑成像分析》田阳,北京航空航天大学学士、日本东京工业大学硕士和博士、东京大学博士后。致力于活体脑与细胞内化学信号分子成像、原位传感研究,在活体脑氧化应激相关分子的定性定量分析、自由移动动物脑的快速、灵敏成像等方面做出了系统、创新性研究。获得国家杰出青年基金资助,入选国家百千万人才工程,宝钢优秀教师奖等;获中国分析测试协会科学技术奖一等奖;日本化学会“The Distinguished Lectureship Award”;中国化学会女分析化学家奖;2018年获得上海市自然科学一等奖。2020年,田阳受邀担任英国皇家化学会期刊Chemical Communications 副主编和《高等化学学报》副主编。本报告首先提出了多重识别的探针分子设计新策略,设计并合成了系列神经递质等的特异性识别分子,基于分子的识别信号与电/光化学信号协同识别,建立了模块化、多重识别的高选择性新方法,实现了活体神经分子的精准分析。其次,针对传统传感界面的组装稳定性差,难以长程稳定获取活体神经化学分子信号这一挑战,本报告率先构建了基于金炔键的长时程稳定探针阵列,突破了经典Au-S键在含有大量硫醇的脑环境界面组装不稳定的瓶颈问题,实现了自由移动动物不同脑区离子电信号的成像和长程稳定追踪。并且发展了新型抗污染碳纤维微电极阵列,实现了鼠脑中多个脑区中Ca2+浓度的长达60天实时监控,率先发现了ROS清除剂保护Ca2+内流和中风后神经元活性的机制。针对传统电化学分析需要施加外部电信号,可能对脑电信号产生扰动的难点,本报告率先提出了光生理探针新策略,设计并开发了系列近红外光激发的微纳拉曼探针阵列,首次实现了脑电信号的拉曼化学成像分析。同时、合理调控和合成了基于光诱导电荷转移新机制的半导体探针,使其拉曼增强因子提升至1010。免费报名》》》https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/electroanalytical2022/
  • 重磅!马斯克称第二例脑机接口设备植入成功
    近日,马斯克在节目录制时透露,其脑机接口公司“神经连接”已成功为第二名人类患者植入脑机接口设备。据悉今年年初,“神经连接”公司进行了脑机接口设备的首例人体移植。患者的脑部活动信号可被实时读取。患者只需通过意念就能控制手机、电脑,并通过它们控制几乎所有设备。失去四肢功能的人群将是这款产品的首批使用者。脑机接口”是一种人机交互技术,工作原理是采集脑部神经信号并分析转换成特定的指令。(Brain-Machine Interface,BMI;Brain Computer Interface,BCI ),指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接,实现脑与设备的信息交换。这一概念其实早已有之,但直到20世纪90年代以后,才开始有阶段性成果出现。这种技术能够在人或动物大脑与外部设备之间创建直接的连接,不依赖正常的由外周神经和肌肉组成的输出通路,实现“脑”与“机”之间的直接信息交换。除“神经连接”公司外,目前全球还有多家公司也正在研发脑机接口技术,有些公司已开始进入人体临床试验阶段。2024年,中国团队成功研发65000通道脑机接口芯片。武汉高德红外股份有限公司董事长黄立3月份介绍,他带领中华脑机接口公司团队成功研发65000通道双向的脑机接口芯片,居于国际领先水平。当天,十四届全国人大二次会议第二场“代表通道”采访活动举行。黄立在受访时说:“目前,国外的脑机接口芯片还只能做到3000多个通道,而且是单向的。而我们的脑机接口芯片可以做到65000通道,是双向的,居于国际领先水平。他表示,这项技术可以让很多目前实现不了的医疗应用成为可能。比如,可以让假肢有真实感觉,可以用人脑、意念控制假肢,神经系统的疾病治疗也成为可能,比如癫痫、老年痴呆、郁症、帕金森病等。盘点5家具有影响力的脑机接口公司一、NeuralinkNeuralink公司是由特斯拉创始人Elon Musk于2016年7月成立的,旨在开发一种可以将人类与AI融合的脑机接口系统。这个系统可以通过植入大脑的芯片,将人类的思想上传到云端,并实现人与机器的交互。目前,Neuralink已经成功地开发出了一种名为“Link”的脑机接口设备,该设备可以通过手术植入到大脑中,并使用无线充电技术来保持运行。Link设备可以读取大脑中的神经元信号,并将其转化为数字格式,然后通过云端进行进一步处理。Neuralink的脑机接口技术可以应用于多个领域,包括医疗、娱乐和军事等。例如,它可以帮助瘫痪患者恢复运动能力,还可以帮助正常人更好地控制机器人肢体。此外,Neuralink还开展了一些有趣的研究,例如通过脑机接口技术实现意念打字和意念控制电子游戏等。为了将Neuralink的脑机接口技术推向市场,公司一直在积极开展动物实验和人体实验,并已经获得了美国食品药品监督管理局(FDA)的批准。如果一切顺利,Neuralink的脑机接口技术有望在未来几年内进入市场。二、NeuroSkyNeuroSky是一家脑机接口技术公司,总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉市。它的使命是利用脑机接口技术改变人们与世界互动的方式,让每个人的生活都变得更好。该公司开发了一系列神经科学产品,如脑电图(EEG)、多通道生物电位记录器(EOG)和脑部活动监测设备(BAE)等,以帮助客户研究大脑活动,开发治疗方法和产品。NeuroSky的脑机接口技术基于EEG和EOG信号,可以非侵入性地监测大脑的活动,从而了解用户的意图、情感和认知状态等。该公司的产品和服务广泛应用于医疗、娱乐、教育、心理学、智能家居等领域。例如,在医疗领域,NeuroSky的技术可以用于诊断和治疗抑郁症、注意力缺陷多动障碍(ADHD)、焦虑症等心理疾病。在教育领域,NeuroSky的技术可以用于提高学生的学习成绩和注意力。在智能家居领域,NeuroSky的技术可以用于控制家庭设备,如灯光和温度等。除了开发和销售产品,NeuroSky还提供脑机接口解决方案,帮助客户在各种应用领域开发自己的产品和服务。该公司的客户包括迪士尼、微软、IBM、索尼等知名公司。三、InteraXonInteraXon是一家开发神经科学技术的公司,总部位于加拿大安大略省多伦多市。它开发了一种名为“Muse”的头戴式设备,可以监测大脑活动并提供反馈,以帮助人们提高专注力和放松力。Muse是一款基于脑电图(EEG)技术的产品,可以通过测量大脑活动来了解用户的注意力和放松程度等。该设备采用了低功耗蓝牙技术,可以与智能手机应用程序进行无线连接,让用户实时了解自己的大脑活动情况。Muse的应用程序提供了多种功能,包括冥想、专注和放松练习等。用户可以在应用程序中选择自己喜欢的冥想课程,并跟随Muse的反馈来调整自己的大脑状态。Muse还可以记录用户的脑波数据,让用户了解自己的大脑活动情况,从而更好地控制自己的情绪和行为。除了Muse,InteraXon还开发了一系列其他的神经科学产品,如“Sigmund”和“MindSet”等。Sigmund是一款可以监测和反馈大脑活动的头戴式设备,主要用于研究和诊断注意力缺陷多动障碍(ADHD)等心理问题。MindSet是一款可以减轻疲劳和增强专注力的头戴式设备,主要应用于劳动生产力提高、驾驶安全等领域。四、Blackrock NeurotechBlackrock Neurotech是一家心理科技公司,总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉市。它主要研究脑电图技术(EEG)和生物电位记录器(EOG)等神经科学产品,并开发了名为“Quell”的疼痛管理产品,以帮助缓解疼痛。Quell是一款基于EEG技术的可穿戴设备,可以通过监测大脑活动来缓解疼痛。该设备采用了低功耗蓝牙技术,可以与智能手机应用程序进行无线连接,让用户实时了解自己的疼痛管理情况。Quell的应用程序提供了多种功能,包括疼痛管理、冥想和专注练习等。用户可以在应用程序中设置自己的疼痛管理计划,并跟随Quell的反馈来缓解自己的疼痛。Quell还可以记录用户的脑波数据,让用户了解自己的疼痛管理情况,从而更好地控制自己的疼痛。除了Quell,Blackrock Neurotech还开发了一系列其他的神经科学产品,如“Think”和“Attune”等。Think是一款可以监测和反馈大脑活动的可穿戴设备,主要用于研究和诊断注意力缺陷多动障碍(ADHD)等心理问题。Attune是一款可以监测和反馈情绪的可穿戴设备,主要应用于情感识别和心理健康管理等领域。五、NeuroLutionsNeuroLutions是一家人工智能公司,总部位于美国马萨诸塞州沃尔瑟姆市。它的目标是利用神经科学技术和人工智能技术,为人们提供更好的健康和生活体验。NeuroLutions主要开发神经科学技术产品,如脑电图(EEG)、多通道生物电位记录器(EOG)和脑部活动监测设备(BAE)等,以及提供神经科学解决方案。该公司利用AI技术分析EEG和EOG信号以及行为数据,以帮助客户研究和开发治疗方法和产品。NeuroLutions的客户包括医疗设备公司和制药公司等。该公司的神经科学解决方案可以帮助客户更好地了解大脑活动和认知过程,从而提高治疗和诊断的准确性。此外,NeuroLutions还与游戏和娱乐公司合作,提供脑机接口解决方案,以帮助客户开发更智能和更具互动性的游戏和服务。
  • 媲美人脑能效的类脑突触原型器件问世
    8日,记者从中国科学技术大学获悉,该校李晓光教授团队在前期研究基础上,基于对铁电畴形态和翻转动力学的设计,在铁电量子隧道结中实现了亚纳秒电脉冲下电导态可非易失连续调控的类脑突触器件,可用于构建人工神经网络类脑计算系统。研究成果日前表于《自然通讯》杂志上。  以神经网络为代表的类脑人工智能技术正深刻影响人类社会。但目前运行神经网络计算的硬件系统依然基于传统硅基运算器与存储器,能效远低于人脑。研发具有神经形态模拟功能的类脑器件,如神经网络硬件系统的核心器件——电子突触,是进一步推进人工智能发展的重要途径之一。为执行复杂的人工智能任务,神经网络硬件系统对电子突触器件提出了诸多苛刻要求,然而,已报道的类脑突触器件无法全面满足相关的指标要求。  李晓光教授团队制备了高质量的铁电隧道结,通过PZT(压电陶瓷驱动器)超薄厚度和取向的设计,获得了更小的铁电畴和更连续的翻转动力学行为,更丰富的铁电多畴亚稳态利于类脑突触器件中多态的可控调节。该器件表现出优异的综合性能:其8比特线性电导调控和高耐久性,满足类脑突触器件的核心性能指标要求。基于该器件性能仿真构建的神经网络具有高图像识别率,即使在图片中引入椒盐噪声或高斯噪声,其识别图片的准确率仍然大于85%。此外,该器件具有亚纳秒超快操作速度,而且其能耗低至飞焦级。研究人员经过推算表明,该铁电隧道结构建的神经网络计算系统,有可能实现相当于人脑的优秀能效,而人脑神经元突触单次脉冲能耗约10飞焦。人脑突触响应速度约亚毫秒,其响应速度也比人脑突触快6个量级,堪称媲美人脑突触的能效表现。  这一研究成果展现了铁电隧道结在构建未来高性能类脑人工智能计算硬件系统方面的重要潜力。
  • 北京大学程和平院士等开发深脑成像的利器—微型化三光子显微镜
    2023年2月23日,北京大学程和平/王爱民团队在Nature Methods在线发表题为“Miniature three-photon microscopy maximized for scattered fluorescence collection”的文章。文中报道了重量仅为2.17克的微型化三光子显微镜(图1),首次实现对自由行为小鼠的大脑全皮层和海马神经元功能成像,为揭示大脑深部结构中的神经机制开启了新的研究范式。图1 小鼠佩戴微型化三光子显微镜实景图解析脑连接图谱和功能动态图谱是我国和世界多国脑计划的一个重点研究方向,为此需要打造自由运动动物佩戴式显微成像类研究工具。2017年,北京大学程和平院士团队成功研制第一代2.2克微型化双光子显微镜,获取了小鼠在自由行为过程中大脑皮层神经元和神经突触活动的动态图像。2021年,该团队的第二代微型化双光子显微镜将成像视野扩大了7.8倍,同时具备获取大脑皮层上千个神经元功能信号的三维成像能力。此次,北京大学最新的微型化三光子显微镜一举突破了此前微型化多光子显微镜的成像深度极限:显微镜激发光路可以穿透整个小鼠大脑皮层和胼胝体,实现对小鼠海马CA1亚区的直接观测记录(图2,Video 1-2),神经元钙信号最大成像深度可达1.2 mm,血管成像深度可达1.4 mm。另外,在光毒性方面,全皮层钙信号成像仅需要几个毫瓦,海马钙信号成像仅需要20至50毫瓦,大大低于组织损伤的安全阈值。因此,该款微型三光子显微镜可以长时间不间断连续观测神经元功能活动,而不产生明显的光漂白与光损伤。图2 微型三光子显微成像记录小鼠大脑皮层L1-L6和海马CA1的结构和功能动态。CC:胼胝体。绿色代表GCaMP6s标记的神经元荧光钙信号,洋红色代表硬脑膜、微血管和脑白质界面的三次谐波信号。Video1 这是使用北大微型化三光子显微镜拍摄的小鼠大脑从大脑皮层到胼胝体再到海马CA1亚区的三维重建图。绿色代表GCaMP6s标记的神经元荧光信号,洋红色代表硬脑膜、微血管和脑白质界面的三次谐波信号。左上角显示成像深度,可以看到,激光进入大脑,以硬脑膜作为0点,向下移动z轴位移台,我们一次看到了皮层L1至L6分层的神经元胞体和微血管,之后我们看到了胼胝体致密的纤维结构。在穿过胼胝体后,我们继续向下,我们终于看到了位于海马CA1亚区的神经元胞体。Video2 左下图是小鼠佩戴着微型化三光子探头,在鼠笼(长29厘米× 17.5厘米宽× 15厘米高)中自由探索。左上图是此时小鼠佩戴的微型化三光子探头正在对深度为978 μm的海马CA1亚区神经元荧光钙信号进行成像(帧率8.35Hz,物镜后的光功率为35.9 mW)。右图展示了左上图中10个神经元的钙活动轨迹,尖峰代表钙信号发放。钙活动轨迹上移动的蓝线与小鼠自由行为视频同步。海马体位于皮层和胼胝体下面,在短期记忆到长期记忆的巩固、空间记忆和情绪编码等方面起重要作用。在啮齿类动物研究模型中,海马距离脑表面深度大于一个毫米。由于大脑组织,特别是胼胝体,具有对光的高散射光学特性,所以突破成像深度极限是长期以来困扰神经科学家的一个极大的挑战。此前的微型单光子及微型多光子显微镜均无法实现穿透全皮层直接对海马区进行无损成像。北京大学微型化三光子显微镜成像深度的突破得益于全新的光学构型设计(图3)。作者通过对皮层、白质和海马体建立分层散射模型进行仿真,发现荧光信号从深层组织到达脑表面时已经处于随机散射的状态,使得显微物镜荧光收集效率降低,从而极大限制了成像深度。针对这一问题,经典阿贝聚光镜结构被引入构型设计中:微型阿贝聚光镜与简化的无限远物镜密接可以提高散射光的通透效率;阿贝聚光镜与激发光路中的微型管镜部分复用,可以进一步简化结构,降低损耗。总体上,新微型化显微镜的散射荧光收集效率实现了成倍的提升。图3 微型化三光子显微镜光学构型同时,利用微型三光子显微镜,作者研究了小鼠顶叶皮层第六层神经元在抓取糖豆这一感觉运动过程中的编码机制:发现大约37%的神经元在抓取动作之前就开始活跃且在抓取时最活跃,大约5.6%的神经元在抓取动作之后开始活跃,说明不同神经元参与了不同阶段的编码(图4,Video 3)。这一结果初步展示了微型化三光子显微镜在脑科学研究中的应用潜力。图4 小鼠顶叶皮层第六层神经元在抓取糖豆任务中的不同反应类型Video3 左图是佩戴着微型化三光子显微镜的小鼠在0.5厘米狭缝中用手抓取糖豆吃。中间图是此时微型化三光子显微镜探头拍摄的PPC脑区皮层第6层神经元(位于650微米深度)荧光钙信号(GCaMP6s标记的神经元,帧率15.93 Hz)。右图是选取中间图中5个神经元的钙活动轨迹,其中每条绿线表示一次小鼠的抓取动作。移动的蓝色线与左图的小鼠行为视频以及中间图中的神经元活动同步。视频以正常(×1)、慢速(×0.5)和快速(×10)的速度播放,以便于查看抓取行为。北京大学未来技术学院博士后赵春竹、北京大学前沿交叉学科研究院博士研究生陈诗源、北京大学分子医学南京转化研究院研究员张立风为该论文的共同第一作者,北京大学程和平、王爱民、赵春竹为论文的共同通讯作者。原文链接:https://doi.org/10.1038/s41592-023-01777-3这是程和平院士领衔发表的又一重大微型化显微成像成果。更早之前,由程和平院士牵头研发的微型化双光子活体成像技术,被Nature Methods评为“2018年度方法”,被国家科技部评为“2017度中国十大科学进展”。该技术将传统双光子显微镜中的核心探头,都缩减在一个仅有2.2克重的微小部件中。这项自主研发的核心技术已经成功商业化生产,产品为配戴式双光子显微镜,目前已经在世界多地实现销售,被国内外科学家应用于神经科学研究的多个领域,并获得了业内知名专家学者的高度认可。
  • 国家药监局:脑蛋白水解物注射液药品标准不完善
    据国家药监局网站消息,为确保公众用药安全,国家药监局日前通知要求各地进一步加强对脑蛋白水解物注射液的监督检查。   通知称,在全国开展注射剂类药品生产工艺和处方核查工作中,发现脑蛋白水解物注射液品种在药品标准和执行工艺处方等方面存在着较为突出的问题,主要是企业选用猪脑原料的质量标准不完善 企业之间现行生产工艺差别较大 猪脑水解所用的蛋白酶种类、酶量及水解温度、时间等不一致,甚至有补加氨基酸的行为。针对上述突出问题,部分地区已采取了控制措施。   通知指出,一、要充分认识到脑蛋白水解物注射液在产品质量方面存在的安全风险,各地应在注射剂类药品生产工艺和处方核查工作的基础上,积极组织力量认真做好监督检查工作。要建议辖区内脑蛋白水解物注射液生产企业主动停止该品种的生产,并要求脑蛋白水解物注射液生产企业按相关技术要求,组织开展改进工艺和质量控制方法的研究工作,在相关工艺改进和质量标准未经批准前,暂不宜恢复生产。   二、对于生产企业认为其脑蛋白水解物注射液生产工艺合理、质量可控,继续进行生产的,所在地省级食品药品监督管理局应对其生产全过程予以跟踪检查,并对监督生产的产品进行现场抽样,由省级药品检验所检验。   凡生产企业存在未按批准变更生产处方工艺生产,或在制成品中补加氨基酸等违法违规行为,以及现场抽样检验不合格的,应依法予以严厉查处。   三、国家局将组织有关专家开展脑蛋白水解物注射液有效性、安全性评价工作,组织对脑蛋白水解物注射液生产工艺的改进、质量控制标准的提高工作,并在此基础上提出监管措施和改进意见。
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