研究目的
开发一种微型显微镜，通过整合三种光学对比机制（荧光、固有光学信号和激光散斑对比），实现对自由活动或清醒动物体内神经血管成像，以探究神经血管耦合、脑血管重塑及血流动力学变化。
研究成果
这款自主研发的微型多模态显微镜成功实现了对自由活动动物神经活动与血流动力学变化的高分辨率同步成像。其性能经台式系统验证，并在神经血管耦合研究、功能图谱绘制、麻醉苏醒过程及疾病建模中展现应用价值。这种经济便携的光学成像工具推动了活体光学成像技术发展，在神经科学与神经病理学研究中具有广泛应用前景。
研究不足
该显微镜的空间分辨率为5微米，帧率为15帧/秒，可能无法捕捉极快或精细尺度的事件。部分实验中使用麻醉或头部固定的动物可能会引入干扰因素，且某些对比度（如脱氧血红蛋白）的信噪比较低。该系统专为啮齿类动物设计，若不进行改装，可能无法直接应用于大型动物或人类。
1：实验设计与方法选择：
本研究设计了一款配备三种光学对比机制（荧光成像FL、内源信号光学成像IOS、激光散斑衬比成像LSC）的微型显微镜，用于同步观测神经活动与血流动力学。采用3D打印技术制作外壳，并利用商用组件实现设备微型化。通过与台式系统对比完成验证，原理验证实验包括听觉刺激、音调拓扑映射、脑电同步及肿瘤成像。
2：样本选择与数据来源：
实验对象为未麻醉小鼠（如C57BL/6、SCID、无胸腺裸鼠），均接受颅窗手术制备。数据包含皮层区域成像、听觉反应、脑电信号及肿瘤进展观测。
3：SCID、无胸腺裸鼠），均接受颅窗手术制备。数据包含皮层区域成像、听觉反应、脑电信号及肿瘤进展观测。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：组件包含蓝/绿/橙色LED、红色激光二极管、CMOS图像传感器（NanEYE GS）、非球面透镜、滤光片、3D打印部件及控制?？椤６锫樽硎褂寐劝吠?甲苯噻嗪或异氟烷，并注射荧光染料（如右旋糖酐-FITC）。
4：实验流程与操作规范：
流程包括颅窗手术、显微镜固定、最高15帧/秒的图像采集、与刺激或脑电信号同步，以及通过ImageJ和MATLAB软件进行数据处理。具体实验含氧气吸入挑战、听觉刺激呈现及纵向肿瘤成像。
5：数据分析方法：
采用相关系数、广义线性模型(GLM)、散斑对比度计算、时间序列分析及微血管连接图谱分析。软件工具包含用于功能磁共振类处理的AFNI及MATLAB自定义代码。
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CMOS image sensor
NanEYE GS
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Illumination for laser speckle contrast imaging and deoxyhemoglobin absorption
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Control of illumination sources
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Aspheric lens
Image formation
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Filter
510 nm long-pass
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