一种用于活体双光子电压记录的红色发射基因编码指示器

基因编码电压指示器（GEVIs）能够以最小侵入性、细胞类型特异性的方式，对神经元膜电位进行具有毫秒级时间分辨率的光学测量。红移型GEVI尤其具有优势，因为它们可实现与互补传感器的光谱复用，并可结合蓝光激活的光遗传蛋白，实现全光学神经环路探测。尽管具有这些优势，现有红色GEVI由于在双光子（2P）激发这一深部组织成像的主要模式下性能有限，仍然不太适用于体内应用。在此，我们介绍VADER1，这是一种克服了这一局限性的红色GEVI，能够在2P照明下实现体内动作电位的可靠检测。 在2P激发下，VADER1支持采用随机访问显微镜和共振扫描显微镜进行长时间电压成像，能够记录深达大脑皮层第5层的神经元活动，并可与钙指示器实现双色成像。通过填补关键的光谱空白，VADER1使快速电活动与其他神经信号的整合光学测量成为可能，并为双光子全光学电生理学奠定了基础。

基因编码电压指示器（GEVIs）能够以最小侵入性、细胞类型特异性的方式，对神经元膜电位进行毫秒级时间分辨率的光学测量。红移型GEVI尤具优势，因为它们能够实现与互补传感器的光谱复用，并可与蓝光激活的视蛋白结合，开展全光学回路探测。尽管具有这些优势，现有红色GEVI由于在双光子（2P）激发这一深部组织成像的主要模式下性能有限，仍然不太适用于体内应用。

在此，我们提出VADER1，这是一种克服了上述局限的红色GEVI，并能够在2P照明下实现体内动作电位的可靠检测。在2P激发条件下，VADER1支持采用随机访问显微镜和共振扫描显微镜进行长时间电压成像，能够记录最深至大脑皮层第5层神经元的活动，并可与钙指示器实现双颜色成像。通过填补一个关键的光谱空白，VADER1使快速电活动与其他神经信号的整合光学测量成为可能，并为双光子全光学电生理学奠定了基础。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.01.726307v1?rss=1

🏷️ 基因编码电压指示器 双光子成像 活体电压记录 红色荧光探针 光遗传学 神经元活动监测