有线光遗传

 

 

        光遗传是现代神经科学领域新出现的突破性技术，近年来已经成为神经科学研究中非常重要的技术工具之一。科学家将光学与遗传学完美结合，通过基因操作技术将光感基因转入神经系统中特定类型的神经元，表达特殊离子通道或 GPCR。通过相应波长的光，在毫秒水平精确实时操控神经元 , 研究它们的生理功能。光遗传技术不仅有效推动了神经科学基础研究的发展，也有助于科学家为神经系统疾病开发相应的治疗方案。

　　有线光遗传系统将传统实验中激光光源，控制器等分布式零件进行了高度集成， 打造成为结构精巧，兼容性强，功能完善的 一体式设备，并配备了 Windows 与 iOS 平台 的控制软件，操作更加简单，功能更加强大。

　　一台智能光源有 2 个 Trigger 接口，可以接受外部 0.1 - 10 V 电压触发，实现闭环光刺激; 2 个 Output 接口，同步输出 TTL 信号，触发其他实验设备;

　　智能光源配备基于 Windows 和 iOS 版本的操作软件(Inper Studio)，可以与 PC 或 iPad 连接。光刺激程序可以存储在智能光源中，即使智能光源与软件断开连接，也可以独立 工作。

 

 

 

　　系统示意图

 

 

 

 

 

　　软件平台(inper studio)

　　inper 开发的光遗传系统控制软件 Inper Studio，有 Windows 与 iOS 两个版本，同时兼 容有线和无线光遗传系统 , 是通用的软件控制平台。界面简洁，功能丰富，设置简单，学习 成本低。可设置光遗传实验所需的刺激参数，例如光功率、频率、脉宽、刺激时间、间隔时间、 刺激脉冲数。另外软件可设置 Edge，Gate，Real-Time 三种触发模式。

　　Inper Studio 可以通过 PC 与仪器进行有线连接，也可以通过 iPad 无线连接，减少人 为活动对动物行为的干扰，满足多种实验场景需求

 

　　Inper Studio 主界面

 

基本模式

 

Trigger 模式

 

 

产品特点：

　　1、单路或双路激光输出

　　2、集成低噪音、高功率激光器

　　3、配置Windows、iOS平台软件

　　4、内置无线模块，接收远程控制

 

产品应用：

　　1、神经环路功能的研究

　　2、对疾病(癫痫、焦虑和抑郁、失明、运动障碍)的研究

　　3、肿瘤、细胞生物学及其他领域

 

参数：

　　1.整机一体化，小巧便携，操作简便，开箱即用;

　　2.兼容行为学与膜片钳系统，适用于在体与离体光刺激;

　　3.双路激光光源，波长465 nm 100 mW，589 nm 60 mW;调节精度1 mW;

　　4.光源输出：双路FC/PC接口，耦合光纤100 μm NA 0.22，200 μm NA 0.22;

　　5.信号输入：2路BNC接口，接受0.1 - 10.0 V信号输入，实现闭环光刺激，接口与光源可自定义匹配;

　　6.信号输出：2路BNC接口，与光信号同步输出TTL信号，实现标记功能，接口与光源固定匹配;

　　7.软件系统：配置iOS与Windows平台软件，通过移动端(iPad)与PC端控制，可同时控制两路光源;

　　8.软硬件连接方式：通过仪器内置Wi-Fi无线连接，或Micro USB接口连接;

　　9.刺激参数：Step与Pulse Train模式;光强0 - 100 mW，时间0.1 ms- 100 h，频率1 - 10 kHz;

　　10.触发(Trigger)功能：接受Digital与Analog信号触发，实现Gate, Edge, Real Time三种触发模式

 

参考文献：

1、[IF:14.403]Rostral and Caudal Ventral Tegmental Area GABAergic Inputs to Different Dorsal Raphe Neurons Participate in Opioid Dependence.

期刊年卷：Neuron 2019 02 20;101(4)

2、[IF:9.58]Perineuronal nets protect long-term memory by

limiting activity-dependent inhibition from

parvalbumin interneurons

期刊年卷：Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2019 Dec 16;

3、[IF:21.126]A novel cortico-intrathalamic circuit for flight behavior.

期刊年卷：Nat. Neurosci. 2019 06;22(6)