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荧光共聚焦和光片活体钙离子成像

球状体是易用、高性价比的3D细胞培养物，可用于基础和应用研究。它们可以弥补2D和体内实验的差距，并用于高通量筛选。然而，很难通过显微镜对这些圆形、非粘连细胞团进行活细胞观察急性药物反应，这便妨碍了对细胞内和细胞间信号快速变化的研究。为解决这一问题，我们使用透明和软明胶网状结构稳定微灌注腔内的球状体。

通过这种方法，我们可以使用倒置TCS SP8 DLS共聚焦显微镜在进行急性灌注时对钙离子变化进行活细胞共聚焦显微成像。使用促味剂或ATP刺激味觉/舌乳头（BRAIN Biotech AG）永生化细胞球状体。同心球状体区域的反应分析显示，相比核心区域的细胞，边缘位置的细胞显示出更大、更快的瞬变。这些区域差异在使用光片显微镜开展的类似实验中得到确认。实验采用TCS SP8 DLS完成，可以使我们在不损失时空分辨率的情况下，在大约100 μm的深度进行成像。

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Molitor E., Nürnberg E., Ertongur-Fauth T., Scholz P., Riedel K., Hafner M., Rudolf R. & Cesetti T.:

Analysis of Calcium Signaling in Live Human Tongue Cell 3D-Cultures upon Tastant Perfusion

Cell Calcium 87 (May 2020): 102164, DOI: 10.1016/j.ceca.2020.102164. 

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0143416020300063

       将高速摄像机用于人体运动三维跟踪中可以真实地再现运动员的动作和运动轨迹,输出任意时刻运动员各环节的位移、速度、角速度等运动数据,便于进行量化分析,结合人体生理学、物理学原理,研究改进的方法,使人体运动观察摆脱纯粹的依靠经验的状态,进入理论化、数字化的时代。
       基于光电测量的人体运动三维跟踪属于非接触式测量,具有对人体不施加额外载荷、不干扰肢体动作、在接近实际的工作条件测量等优 点。对人体运动信息的检测和处理是以人体运动作为研究对象的。精确测量和分析人体各部分在运动过程中的位移、速度、加速度、相互作用 。
      力及肌电信号,并对其进行处理和分析。
       (1)体育训练目前正处在从经验走向科学的过渡阶段,对人体运动的认识也正由粗略走向精密,如何获得准确、及时、多方面的运动参数并利用这些参数是提高运动员成绩的重要手段;
       (2)在康复领域中,为了评价残疾、诊断疾病和鉴定康复器械的效果,客观而有效的方法就是进行人体运动三维仿真与分析系统步态分析和 人体其它部位的功能评定;
       (3)在、和航海等科学技术领域中,需要研究在特殊环境F(加速、振动、低气压、高噪声等)人体功能改变和损伤的情况,并讨论如何通过改善环境和锻炼身体来提高人的适应能力;
       (4)在劳动保护和交通事故的分析中,为了合理设计保护装置与保护系统,就需要了解受伤的力学过程以及人体组织和器官对于冲击力和加 速度的承受能力。另外,在人体工程学研究、模拟训练、人体动画制作等领域,人体运动二维仿真与分析同样人有可为。

       以上说明,高速摄像机在人体运动三维跟踪中的有很多可以应用的层面。可以预计,随着技术本身的发展和相关应用领域技术水平的提高,本研究将会得到越来越广泛的应用。