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MiniscopeV4是一款开源、重量较轻并适用于小鼠等小动物的微型显微镜，主要应用于神经科学研究领域，可在动物自由活动的情况下研究脑神经细胞活动的规律。MiniscopeV4 是微型显微镜技术的飞跃，并将在未来几年成为微型显微镜发展的技术平台。这一高级解决方案将有利于微型显微镜的发展和普及，助力日益壮大的开源神经科学社区。

产品优势

颅窗成像：设备能透过颅窗对皮层神经元进行成像；
无机械电子调焦：采用电润湿透镜电子调焦，范围可达+/-200μm，无需机械滑动就能自动聚焦，提高了操作的便捷性和设备的耐久性；
宽视场与小工作距离：>1mm视场直径，约为1mm的工作距离；适合观察小型动物大脑精细结构，有助于实现高分辨率成像，同时保持设备小型化；
绝对头部朝向传感器：内置绝对头部朝向传感器，能够精确记录动物头部的朝向；集成9轴惯性测量单元（IMU），以≤1ms时间分辨率实时输出头部绝对朝向数据（俯仰/偏航/滚转），实现神经活动与空间行为的精准同步分析；
顶端光学：消除不同波长光线在成像时产生的色散，提供更加清晰和真实的成像效果。与用于深部脑成像的标准中继GRIN lens兼容，所有高分辨率消色差光学器件（无内部GRIN透镜）；
轻量级设备体积：重量仅2.6克，总高为22毫米；能尽量减少对动物正常行为的影响，使实验结果更加可靠；能适应不同大小的动物，不显著改变动物的体态和行为模式；
低能耗：灵敏的CMOS调节传感器，可降低所需的激发功率，需要的激发功率约为前代系统的1/5；
单根同轴线缆集成：设备通过单细柔性同轴电缆进行连接，仅用一根同轴电缆（直径小至 0.3毫米）实现供电、通信和数据传输功能；显著减轻动物负担并简化系统；
扩展灵活性：用户可根据实验需求更换不同的光学组件，增加了设备的灵活性和适用范围。

应用场景

神经活动成像：MiniscopeV4 可用于记录自由活动动物的神经活动，通过向特定脑区注射荧光钙离子指示剂（如 GCaMP）的方式，能够实时观察神经元的活动变化。如在大鼠海马体 CA1 区的研究中，使用该显微镜进行单光子钙成像，支持同一批神经元稳定追踪≥2个月（如海马CA1区GCaMP6f标记细胞），有助于研究神经元的长周期活动规律。
行为与神经功能关联研究：将 MiniscopeV4与行为分析系统整合同步后，可同时采集活体神经细胞活动数据和动物行为数据，帮助研究人员理解大脑如何控制行为以及行为背后的神经机制。例如，在小鼠进行社交行为、迷宫任务等活动时，实时监测大脑相关区域的神经活动，分析神经活动与行为之间的因果关系。
空间记忆与导航研究：该显微镜可用于研究大脑如何进行空间编码和记忆，例如观察在癫痫等疾病状态下空间编码是如何被破坏的。在动物自由活动时,监测海马体等空间记忆相关的脑区神经元活动，有助于揭示空间记忆的神经基础。
皮层动态研究：能够对小鼠皮层的内在光学信号进行成像，监测氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的变化，从而研究神经血管耦合引起的生理过程。还可通过绿色和红色LED照射，分别获取血流动力学的容积信息和血氧测定信息，为可视化感受野边界提供足够的空间和时间分辨率。
多脑区成像：可用于对多个脑区进行成像，如在小鼠的社交行为实验中，可同时对左右内侧前额叶皮层（MPFC）以及 MPFC 与伏隔核（NAC）进行成像，以研究多个脑区协同工作对复杂行为的调控机制。
支持光遗传实验：MiniscopeV4的技术特点可被应用于光遗传实验中。例如T-scope V4 整合了 MiniscopeV4 的部分特性，能够在自由移动的小鼠中，采用445nm窄带激发光源（半宽高≤15nm），有效隔离ChrimsonR激发波段（＞590nm），消除串扰；实现神经元活动成像和操控的同步进行，有助于探究神经元活动与功能之间的因果关系。

Miniscope V4微型荧光显微镜