掃描電鏡助力神經(jīng)元與突觸研究｜飛納 Pharos STEM 生物電鏡案例分享

引言：

神經(jīng)科學(xué)與生命科學(xué)研究的發(fā)展，離不開先進(jìn)顯微技術(shù)的支持。掃描電鏡憑借高分辨率與立體成像優(yōu)勢(shì)，已成為解析神經(jīng)元超微結(jié)構(gòu)與突觸連接的重要工具。作為領(lǐng)（ling）先的臺(tái)式電鏡品牌，飛納電鏡推出的 Pharos STEM 生物電鏡，將場(chǎng)發(fā)射技術(shù)與便捷操作相結(jié)合，為科研人員提供高效、直觀的成像體驗(yàn)。從神經(jīng)元胞體、樹突到化學(xué)突觸的超微結(jié)構(gòu)，生物電鏡能夠在納米尺度下清晰展現(xiàn)細(xì)胞器與膜結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，為神經(jīng)系統(tǒng)功能研究提供關(guān)鍵證據(jù)。飛納電鏡不僅降低了電鏡操作的門檻，更助力生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)和教育領(lǐng)域快速開展實(shí)驗(yàn)觀察，加速科研成果的產(chǎn)生。

神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，是一種高度分化的細(xì)胞，負(fù)責(zé)接收、整合、處理和傳輸信息，是構(gòu)成復(fù)雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。神經(jīng)元可分為胞體、樹突和軸突三部分。

胞體

主要位于大腦和小腦的皮質(zhì)、腦干和脊髓的灰質(zhì)以及神經(jīng)節(jié)內(nèi)，均由細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜構(gòu)成。胞體是神經(jīng)元的營(yíng)養(yǎng)和代謝中心。

樹突

從胞體延伸出的分支狀突起，表面常有大量樹突棘，其功能主要是接受刺激。神經(jīng)元接受信息和整合信息的能力與其樹突的分支程度以及樹突棘的數(shù)量密切相關(guān)。

軸突

每個(gè)神經(jīng)元只有一個(gè)軸突，一般有胞體發(fā)出，短者僅數(shù)微米，長(zhǎng)者可達(dá)一米以上，軸突末端的分支較多，形成軸突終末。軸突的主要功能是傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)。

運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元模式圖

圖片來自《組織學(xué)與胚胎學(xué)》人衛(wèi)第9版教材

神經(jīng)元與神經(jīng)元之間，或神經(jīng)元與效應(yīng)細(xì)胞之間傳遞信息的結(jié)構(gòu)稱為突觸（synapse）。突觸是一種細(xì)胞連接方式，最常見的是一個(gè)神經(jīng)元的軸突終末與另一個(gè)神經(jīng)元的胞體、樹突或樹突棘連接，分別形成軸-體突觸、軸-樹突觸或軸-棘突觸。突觸可分為化學(xué)突觸和點(diǎn)突觸兩類。化學(xué)突觸以神經(jīng)遞質(zhì)作為傳遞信息的媒介，是一般所說的突觸。電突觸實(shí)際是縫隙連接，以電流作為信息載體，存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和視網(wǎng)膜內(nèi)的同類神經(jīng)元之間，促進(jìn)神經(jīng)元的同步活動(dòng)。

化學(xué)突觸超微結(jié)構(gòu)模式圖

圖片來自《組織學(xué)與胚胎學(xué)》人衛(wèi)第9版教材

掃描電鏡下的神經(jīng)元與突觸

以下圖片來自上海精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究院，均為 Pharos STEM 臺(tái)式場(chǎng)發(fā)射生物電鏡的實(shí)拍圖。

神經(jīng)元

神經(jīng)元細(xì)胞器豐富，細(xì)胞核呈橢圓形，軸突、線粒體等結(jié)構(gòu)清晰可見，核膜可見清晰的雙層膜結(jié)構(gòu)。可見神經(jīng)細(xì)胞的突起穿行于神經(jīng)纖維間，突起內(nèi)見少數(shù)線粒體。

化學(xué)性突觸

化學(xué)性突觸由突觸前成分、突觸間隙、突觸后成分構(gòu)成。突觸前、后成分對(duì)應(yīng)的胞膜分別稱為突觸前膜和突觸后膜。突觸前成分為神經(jīng)元的軸突終末，呈球狀膨大，內(nèi)有突觸小泡（含神經(jīng)遞質(zhì)或調(diào)質(zhì)）。突觸間隙的寬度為 15-30 nm。突觸后膜含神經(jīng)遞質(zhì)和調(diào)質(zhì)的受體及離子通道。

Pharos STEM 臺(tái)式場(chǎng)發(fā)射生物電鏡

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