微型化三光子显微镜 自由行为动物 深脑成像SUPERNOVA-3000搭配新颖的光学构型设计的微型化三光子探头,有效增加散射荧光的收集效率,达到台式三光子成像深度的极限,并且扫描速度快,成像效果清晰。SUPERNOVA-3000的出现,使得神经科学的研究人员将可以在保留完整的大脑皮层结构投影的前提下，对例如涉及海马或纹状体结构等,大脑皮层及皮层下方脑区之间的神经网络进行深入研究。

图5. 微型化三光子探头

▪ 非侵入式手术

1. 深脑成像避免使用GRIN Lens，对小鼠大脑损伤更小，避免影响小鼠正常神经生理状态

2. 无GRIN Lens，成本更低

3. 手术便捷，成功率更高

▪ 超低光毒性

散射荧光增强收集系统—深脑超低功率成像

微型化三光子显微镜 自由行为动物 深脑成像SUPERNOVA-3000创新的使用微型阿贝聚光镜与无限远物镜密接提高散射光的收集效率；李斯特微型管镜复用简化结构，优化光路设计，提高荧光收集效率的同时，保证了大视场分辨率。总体上，散射荧光增强收集构型使微型化显微镜的散射荧光收集效率实现了成倍的提升，实现了在超低成像功率下对自由运动小鼠大脑深部脑区神经元活动进行实时监测。

图8. 散射荧光增强收集构型

基于散射荧光增强收集构型，实现全皮层钙信号成像仅需几个毫瓦，海马钙信号成像仅需要几十毫瓦，大大低于组织损伤的安全阈值。因此，SUPERNOVA-3000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9. AAV-hSyn-GCaMP6s病毒注射小鼠大脑不同深度脑区超低功率钙成像

▪ 行为学实验下的小鼠顶叶后皮质 L6（PPC L6）的神经元钙活动（成像深度650 μm）

微型化三光子显微镜可以搭配不同行为学实验的深部脑区进行单细胞级的稳定高时空分辨率成像，满足实时监测单个神经元的活动，结构变化以及不同功能神经元分类等实验需求。

图10. 行为学实验下小鼠大脑PPC L6的神经元活动

▪ 自由运动小鼠大脑海马CA1亚区的神经元钙活动（成像深度1.2 mm）

安全激光功率下通过非侵入式手术对背侧海马CA1（深度达1.2 mm）的钙活动进行成像，监测神经元的钙活动轨迹，并与小鼠行为视频进行同步。

图11. 自由运动小鼠大脑海马CA1亚区的神经元活动

▪ 长时程监测自由运动小鼠大脑海马CA1亚区的神经元钙活动（成像深度978 μm）

在8.35 Hz的成像速率下，进行100分钟不间断连续监测采集自由运动小鼠大脑海马CA1亚区神经元活动，钙信号瞬态特征无明显变化（平均振幅，衰减时间常数，SNR）。

图12. 100分钟不间断采集自由运动小鼠大脑海马CA1亚区神经元活动