雙光子靶向膜片鉗技術

       雙光子顯微鏡成像原理不同于單光子，雙光子成像需要同時用2個光子去激發熒光信號，使其躍遷到激發態，在從激發態回到穩態過程中就會釋放能量從而發光，雙光子膜片鉗技術的優勢在于成像分辨率很高，因為需要兩個光子在同一焦面激發熒光，所以成像時候不會產生很強的背景噪聲，故而其成像分辨率可以精確到一個spine，結合鈣信號，是可以直接記錄spine 的spike，此外，雙光子膜片鉗技術可以激發波長600~1020范圍的激光，長波長的激光可以穿透300-400微米的組織，故而在in vivo水平，是可以直接使用其去成像。

       借助于雙光子顯微鏡，我們是可以直接在in vivo水平做膜片鉗記錄，目前主要用in vivo下的cell-attach和whole-cell兩種技術，更多的人是借助于雙光子靶向膜片鉗技術做鈣成像，畢竟鈣成像效率很高，但是鈣成像在使用過程中，具有延遲的劣勢，其次信噪比很差，很多比較弱的信號不能分辨，做in vivo水平做記錄，有許多說不清的原因，諸如動物自身呼吸引起的組織顫動，前期手術處理很復雜，很費時，在腦片水平，雙光子顯微鏡應用更加廣泛，可以直接定點激活一個細胞，

       目前存在的問題是，雙光子靶向膜片鉗技術在激活一個細胞的過程中，由于激光范圍小能量不足，很多時候很難得到激活信號，具體解決方法，有兩種：

       一種是通過棱鏡再次放大激光范圍，實現較大單位的同時激活細胞表面更大范圍，從而激活細胞，此外另一種思路就是短時間內在細胞表面快速移動激光位點，實現累積激發，從而讓一個細胞被激活，如果日后膜片鉗技術成熟，將不再需要利用dual-patch技術去研究神經元直接連接的相關問題，畢竟后者的工作量大，工作效率低。

       總結一下，借助于雙光子靶向膜片鉗技術，我們可以實現單細胞水平的分辨率，故而可以在in vivo水平下對單個細胞做whole-cell和cell-attach記錄，因為是在in vivo水平下，所以就可以在細胞水平研究mice在參與某種行為時候的神經機制。