4点教你如何快速鉴别高品质陶瓷插针!

4点教你如何快速鉴别高品质陶瓷插针!

作者:RWD
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在脑科学和神经科学的研究中,想要特异性地调控神经细胞并检测其活动变化,离不开光遗传和光纤记录技术,陶瓷插针则是光遗传和光纤记录两项实验中不可或缺的耗材。


陶瓷插针——主要在光遗传和光纤记录实验中,通过脑立体定位仪固定植入特定脑区,然后通过陶瓷套管与光纤连接。


小小陶瓷插针,竟然还有这么大学问?

光遗传实验连接示意图


首先,我们了解一下陶瓷插针的构造,陶瓷插针可分为两个部分,分别为光纤端和陶瓷头端,实验中光纤端埋植于动物目标脑区,对目标脑区传送激发光或接收荧光。


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陶瓷插针结构图


由于插针直接埋植于动物脑中,若其品质不过关,则会对实验动物及实验结果产生严重影响。因此选取品质合格的陶瓷插针是光遗传和光纤记录实验重要的一环。


今天,瑞沃德小编将带大家从陶瓷插针的出光光斑均匀度、通光效率、陶瓷端质量以及光纤端质量四个方面对其品质分别进行鉴别!帮助大家选取高质量陶瓷插针,避免踩坑!


01光斑均匀度


插针出光最好的状态是光斑亮度均匀、光圈是规整的圆。光斑不均匀可能导致在脑区中的照射也不均匀,有些地方功率过大,有些地方功率过小,因此无论在光遗传还是在光纤记录实验中,都会影响实验的精确性,从而影响我们的实验结果。


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左图光斑中间区域明显比外周亮,且光斑不规整;
右图中间和外周区域亮度均匀,光斑规整。


02通光效率


通光效率是指陶瓷插针输出的光功率百分比,即通光的性能。通光效率=陶瓷插针末端光功率/光纤末端光功率*100%,当通光效率≥80%时,认为陶瓷插针通光功率为合格。小伙伴们可以通过激光功率计进行检测。


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陶瓷插针与光纤连接方式图


03插针陶瓷端质量


插针陶瓷端鉴别,主要观察其端面是否光滑平整,是否有残留的打磨液。陶瓷头端通过陶瓷套管与光纤末端相连,若是有划痕可能会导致连接处不紧密,对激光传输效率存在影响。而残留的打磨液可能会进入陶瓷端面的孔径中,进一步影响通光效率。经过抛光处理且良好保存的插针,陶瓷端面干净清晰无划痕,才是合格的陶瓷插针。


陶瓷插针工艺这一方面,由于有些划痕和脏污肉眼看不出来,细微的划痕和脏污在显微镜下非常明显,需在埋植插针前用显微镜观察插针的端面是否干净、光滑和平整。

小小陶瓷插针,竟然还有这么大学问?

陶瓷头端面有划横和脏污的陶瓷插针图

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陶瓷头经过抛光工艺处理后干净无脏污的陶瓷插针图


04光纤端质量


陶瓷插针光纤端鉴别,主要观察光纤端面是否干净、清晰、规整,是否有残留打磨液。光纤端面清晰规整,使输出的光斑亮度均匀,光圈圆润。若光纤端面的打磨液未清理干净(打磨液是工业用品),插针埋植到脑区后,可能会引发小鼠大脑发生炎症反应等情况,影响小鼠正常生理状态,严重者甚至会引发小鼠死亡,进而影响实验进度和结果。

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左图为有残留打磨液的光纤端面
右图为干净清晰规整,无残留液的光纤端面


由上所述,一个陶瓷插针必须满足出光光斑均匀、通光效率高、陶瓷端干净无划痕、光纤端干净规整四点,才是一个高品质的陶瓷插针。

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