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港大雙光子螢光顯微鏡 助研究腦部疾病成因

技術有助研究腦退化症、自閉症等成因。

人類大腦數以百億計的神經細胞每一毫秒皆發送電子訊號交流,司掌情緒、感知、行動等功能行為,香港大學研發超高速顯微鏡「雙光子螢光顯微鏡」,技術應用反射鏡平行相對時,會生成無窮鏡像的多重反射原理,生成一排激光脈衝進行掃描,速度較現有同類技術快至少1000倍。

香港大學。 資料圖片

團隊在小鼠前播放不同方向線條的圖像影片同時,利用「雙光子螢光顯微鏡」將掃描激光投射在小鼠腦部,每秒生成1000至3000張圖像的速度掃描其大腦皮層,以了解小鼠大腦神經如何感知方向,發現小鼠大腦在看到向左的線條時較為活躍。

率領團隊的港大電機電子工程系副教授暨生物醫學工程課程總監謝堅文指,技術另一突破是能追蹤極微弱且不會觸發神經元達活躍狀態的信號,有助研究腦退化症、自閉症等大腦疾病的成因;又能捕捉大腦表面下深度達三分一毫米的訊號,「將進一步研發令其能掃描大腦深處的訊號。」

謝堅文指技術有助研究腦退化症、自閉症等大腦疾病成因。

另外,謝堅文亦利用平行鏡多重反射原理研發出編碼陣列顯微鏡,將掃描用的單一激光光束,散換成高密度的薄片狀陣列,大範圍散落在生物細胞樣本上,掃描速度媲美最先進的三維掃描成像技術,造成的光損害卻比現有技術減少最低1000倍,能應用在長時間的生物監測研究,如追蹤胚胎生長。