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研究人员开发了第一台可拆卸的头戴式光声显微镜，用于成像自由活动的小鼠的大脑活动
因为这种设备可以在成像后移除，它使得长期研究能够揭示神经退行性疾病和其他神经疾病的重要新见解
来自中国南方科技大学的研究团队负责人席勒说:“癫痫、阿尔茨海默病和帕金森病都可能严重中断神经血管耦合——神经活动与随后脑血流量变化之间的联系。”
“我们的新探针非常适合研究神经血管耦合，因为它有潜力同时捕捉神经元和血管网络的动态
" 新的显微镜探针只有1磅重
8克，基于光学分辨率光声显微镜(ORPAM)，无需使用荧光标签或标记即可捕捉大脑的解剖和功能动态
在Optica出版集团期刊《光学快报》中，Xi和同事描述了他们如何优化新探针的设计，使其足够轻，可以用于自由移动的老鼠
“使用多光子或荧光成像的头戴式显微镜主要捕捉单个神经元的活动，”Xi说
“我们的ORPAM探头能够以毛细血管级别的分辨率捕获大部分大脑皮层的脑血管网络和血流动力学，无需任何标记
" 显微镜小型化 这项新的工作建立在一个可穿戴的ORPAM探测器的基础上，该探测器是研究人员以前为自由活动的老鼠建造的
虽然它表现良好，但它必须永久固定在老鼠身上，而且太大太重，老鼠无法携带，而老鼠是许多大脑研究的首选动物模型
为了制作更小的探针，研究人员使用光学模拟计算来仔细优化显微镜的整个光路
他们还选择了高性能的微型部件，包括非球面透镜、微机电系统(MEMS)扫描仪和定制的小型化压电超声波探测器
得到的探针重量不到成年老鼠体重的10%，分辨率为2
8微米，可以成像3×3 mm2的大视场
为了使它可拆卸，研究人员结合了三对磁铁，将成像探头与连接在老鼠头骨上的轻型安装基座连接起来
成像后可以直接取下探头，然后重新安装，这样就可以对自由活动的动物进行反复、长期的监控
长期成像 在评估了探针在模拟软组织的合成材料上的性能后，研究人员用它对老鼠大脑皮层的血管网络成像40分钟
他们还进行了持续七天的长期监测实验
这些测试的结果表明，该探针可以在自由移动的小鼠中提供稳定和高质量的ORPAM图像
Xi说:“未来，我们打算开发一种具有毛细血管水平分辨率、视频速率成像速度和足够大的视野来捕捉整个小鼠大脑皮层的探头。”
“我们希望提高探测器的性能，以便能够了解更多关于大脑活动及其与疾病和健康的关系
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