最近的研究描述了一种突破性成像探针的开发和应用，该探针使用光纤传感器来监测行为自由的小鼠的皮质活动。该探头利用光声激发和检测，使用两根光纤和一束激光束。这种创新方法产生超声波，并由光纤传感器检测到。成像探头的设计允许对脑血流动力学进行快速扫描和高光学分辨率成像。
该研究深入调查了麻醉小鼠以及行为自由的小鼠对急性高碳酸血症和缺氧的大脑反应。它还检查了肥胖小鼠的脑血管反应。这些研究的结果表明，成像探头能够捕获脑血流动力学中运动引起的波动。这些发现为不同刺激和条件的血流动力学反应提供了有价值的见解。
成像探头的独特功能之一是其 9 μm 的横向分辨率和 0.2 Hz 的帧速率。这样就可以在单血管分辨率下连续监测脑氧合和血流动力学反应。该探头可用于研究正常和病理性脑血管功能。有希望的结果表明，一只行为自由的小鼠佩戴带有两根光纤的成像探头进行光声激发和检测，从而可以监测皮质活动。
成像探针在研究脑活动障碍及其治疗方面显示出巨大的前景。探头的高分辨率和快速扫描能力使其成为神经科学的宝贵工具。监测自由行为小鼠皮质活动的能力使研究人员能够更准确地了解不同条件下的脑血管功能。
在相关发展中，已经开发了一种深度学习图像识别辅助原子力显微镜，用于监测水条件下单个活细胞的机械性能。该方法能够对单个共培养细胞的身份进行荧光非依赖性识别，并允许对已识别的细胞进行有效的下游AFM力测量。实验结果表明，该方法不仅适用于常规的AFM探针，也适用于基于AFM的单细胞力谱测定中用于测量单个共培养细胞粘附力的单细胞探针。
成像识别辅助原子力显微镜的这些进步以及支持光纤传感器的成像探针的开发是神经科学和机械生物学领域向前迈出的有希望的一步。在水性条件下准确监测和研究自由行为小鼠的大脑活动以及单个活细胞的机械特性的能力无疑将提供有价值的见解，可以彻底改变这些领域。
