TeleFipho는 마우스와 랫드 등 실험동물의 신경세포에서 발생하는 칼슘 신호를 측정하기 위한 무선 광섬유 광측정(Fiber Photometry) 시스템입니다. GCaMP와 같은 칼슘 지표를 이용해 깨어 있는 실험동물의 신경활동을 관찰할 수 있으며, 머리에 장착하는 소형 송신기와 수신기를 통해 신호를 무선으로 전달합니다. 광섬유 케이블이 실험동물의 움직임을 제한하는 문제를 줄여, 자유롭게 움직이는 상태에서 신경활동과 행동 간의 관계를 연구할 수 있도록 지원합니다.

무선 방식으로 자유로운 행동 관찰 지원

TeleFipho는 약 3 g의 경량 송신기 헤드스테이지를 실험동물의 머리에 장착하는 방식으로 작동합니다. 측정 신호는 2.4 GHz 무선 통신으로 수신기에 전달되며, 최대 전송 거리는 카탈로그 기준 2 m입니다. 광섬유 케이블 연결로 인한 움직임의 제약을 줄여 자유 행동 상태에서의 신경활동 측정에 적합합니다.

칼슘 지표 기반 신경활동 측정

본 시스템은 GCaMP와 같은 칼슘 지표를 이용한 광섬유 광측정을 지원합니다. 또한 dLight, GRAB-DA, GRAB-5HT 등 GFP 계열 형광 지표를 활용한 연구에도 사용할 수 있습니다. 이를 통해 특정 뇌 영역의 신경활동 변화를 관찰하고, 행동이나 외부 자극에 따른 신호 변화를 분석할 수 있습니다.

조절 가능한 여기광 및 신호 측정

TeleFipho는 LED 기반 여기광을 사용하며, 여기광 출력은 광섬유 끝단 기준 10~300 μW 범위에서 조절할 수 있습니다. 카탈로그에는 470 nm LED와 445~490 nm 필터 대역이 명시되어 있습니다. 방출광 측정 대역은 500~550 nm이며, 광검출기로 포토다이오드를 사용합니다. 신호 측정은 100 Hz 샘플링 속도와 16 bit AD 변환 해상도를 지원합니다.

실험 목적에 따른 데이터 기록 및 분석

수신기는 USB를 통해 PC에 연결할 수 있으며, 전용 TeleFipho 소프트웨어를 이용해 측정 신호를 확인하고 기록할 수 있습니다. 수집 데이터는 ASCII 형식으로 내보낼 수 있어 MATLAB, Octave 등 외부 분석 환경에서 활용할 수 있습니다. 또한 수신기의 BNC 아날로그 출력 단자를 이용해 외부 데이터 기록 시스템과 연결할 수 있으므로, 다른 생리 신호나 실험 이벤트와의 동시 기록이 필요한 연구에도 활용할 수 있습니다.

다양한 비임상 신경과학 연구에 활용

TeleFipho는 자유롭게 움직이는 실험동물의 신경활동을 측정하고, 행동이나 외부 자극에 따른 칼슘 신호 변화를 관찰하는 데 활용할 수 있습니다. 특정 뇌 영역의 신경활동과 행동 간의 관계를 분석하거나, 신경회로의 기능을 연구하는 등 다양한 비임상 신경과학 연구를 지원합니다.