尽管钙成像已成为现代神经科学的支柱，但现有荧光钙指示剂的光谱特性限制了深部组织成像以及与其他探针的同时使用。有鉴于此，美国爱因斯坦医学院的Vladislav V. Verkhusha等研究人员，开发出一种可用于体内成像的近红外遗传编码钙指示剂。

本文要点

1）使用两个单体近红外（NIR）荧光蛋白（FP），研究人员设计了一种基于NIR福斯特共振能量转移（FRET）的遗传编码钙指示剂（iGECI）。

2）iGECI表现出高水平的亮度和光稳定性，并且对钙的荧光响应增加高达600％。在分离的神经元中，iGECI可检测自发性神经元活动以及电和光遗传诱导的放电。研究人员使用单光子光片成像技术验证了iGECI在急性脑切片中接近400 μm深度的性能。

3）应用混合光声和荧光显微镜，研究人员通过完整的颅骨同时监测了小鼠大脑中神经元和血流动力学的活动，分辨率约为3 μm（横向）和25-50 μm（轴向）。

4）使用双光子成像，研究人员在小鼠视觉皮层中检测到了诱导和自发的神经元活动，荧光变化高达25％。

本文研究表明，iGECI能够实现生物传感器和光遗传学致动器的多路复用，而不会产生光谱串扰。

参考文献：

Anton A. Shemetov, et al. A near-infrared genetically encoded calcium indicator for in vivo imaging. Nature Biotechnology, 2020.

DOI：10.1038/s41587-020-0710-1

https://www.nature.com/articles/s41587-020-0710-1