[实用新型]基于光遗传学-电生理技术的动物神经功能检测装置

说明书

本实用新型公开了一种基于光遗传学‑电生理技术的动物神经功能检测装置，包括电生理信号记录系统、激光器和光纤，所述光纤的尖端围绕尖端的外圆周面上镀有多条金属导电丝，所述金属导电丝的长度方向与光纤的长度方向相一致；所述电生理信号记录系统包括测量电极组，所述测量电极组包括多根用于检测脑神经细胞电信号的微电极，每根微电极分别与每根金属导电丝对应连接。通过本实用新型的基于光遗传学‑电生理技术的动物神经功能检测装置，在试验时可避免对实验动物脑部造成严重伤害，解决了实验动物脑部穿刺部位易发感染的问题，延长了试验时间，同时也解决了在光纤外侧绑定多根微电极费时费力的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及一种医疗检测仪器，尤其涉及一种基于光遗传学-电生理技术的动物神经功能检测装置。

背景技术

光遗传学是近年来正在迅速发展的一项整合了光学、软件控制、基因操作技术、电生理等多学科交叉的生物工程技术。其主要原理是首先采用基因操作技术将光感基因转入到神经系统中特定类型的细胞中进行特殊离子通道的表达。光感离子通道在不同波长的光照刺激下会分别对阳离子或者阴离子的通过产生选择性，从而造成细胞膜两边的膜电位发生变化，达到对细胞选择性地兴奋或者抑制的目的。视紫红质通道-2(ChR2)是一种从绿衣藻分离出来的可被光激活的非选择性阳离子通道，当通过转基因等遗传学技术将该通道蛋白表达于指定神经元时，可将光能量转化成神经元活动，即利用光遗传学方法调控神经元兴奋性。该技术具有细胞类型特异性高、无创、空间分辨率强、定位精准且可反复多次应用的优点，为神经科学提供了新的研究手段。

在脑外伤后在经过改变周围神经通路的Thy1-ChR2-YFP转基因小鼠，通过在体光遗传学-电生理技术来动态评估运动功能，研究结果将有助于揭示一侧半球控制双侧上肢运动的脑重塑规律为后续积极干预脑重塑，促进卒中、脑瘫、脑外伤后遗症的上肢运动功能恢复研究提供依据。以往在对转基因小鼠进行实验时，需要在光纤周围绑定多根微电极，然后将绑定多个微电极的光纤插入到小鼠的脑中，由于多根微电极的光纤总体直径较大，所以对小鼠脑部造成很大的伤害，使得小鼠脑部穿刺部位容易感染坏死，使得试验无法持久。另外，由于微电极和光纤非常细，以往都是实验人员手工将微电极绑定在光纤上，非常费时费力。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于光遗传学-电生理技术的动物神经功能检测装置，通过该基于光遗传学-电生理技术的动物神经功能检测装置可避免对实验动物脑部造成严重伤害，从而延长实验的时间，同时也解决了在光纤外侧绑定多根微电极费时费力的技术问题。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

本实用新型的基于光遗传学-电生理技术的动物神经功能检测装置，包括电生理信号记录系统、激光器和光纤，所述光纤的尖端围绕尖端的外圆周面上镀有多条金属导电丝，所述金属导电丝的长度方向与光纤的长度方向相一致；所述电生理信号记录系统包括测量电极组，所述测量电极组包括多根用于检测脑神经细胞电信号的微电极，每根微电极分别与每根金属导电丝对应连接。

进一步，还包括微量注射泵和与微量注射泵连接的微型针管，所述微型针管的尖端围绕尖端的外圆周面上镀有多条金属导电丝，所述金属导电丝的长度方向与微型针管的长度方向相一致；每根微电极分别与微型针管尖端上的每根金属导电丝对应连接。所述微型针管用于向实验动物脑部注射化学药物，从而检测实验动物脑神经的电化学生理反应。

进一步，所述电生理信号记录系统包括信号放大系统、处理器和存储器，所述信号放大系统包括信号放大电路和模数转换电路，所述信号放大电路用于将所述脑神经反应信号进行放大，所述模数转换电路用于将放大后的信号转换为数字信号，所述处理器用于处理数字信号，所述存储器用于对处理后的数字信号进行存储。所述电生理信号记录系统还包括参考电机和接地电极。

进一步，所述光纤尖端直径小于50微米。

进一步，所述金属导电丝的导电材料是氮化钛、金或铂中的任意一种。