非侵襲的な光遺伝学のための超音波誘発インシトゥー光子放出
Wenliang Wang1, Xiang Wu2,3, Kai Wing Kevin Tang1
1Biomedical Engineering Cockrell School of Engineering, The University of Texas at Austin, Austin, Texas 78712, United States.
Journal of the American Chemical Society
|January 6, 2023
まとめ
研究者は,神経細胞の非侵襲的な光遺伝制御を可能にする,集中超音波誘発光放出のための新しいリポソームナノ粒子を開発しました. 脳とコンピュータのインターフェースと 神経科学の研究を 進歩させています
科学分野:
- 神経科学
- バイオテクノロジー
- 医療用イメージング
背景:
- オプトジェネティクスでは 精密な神経回路制御が可能ですが 脳への非侵襲的な光の伝達には 課題があります
- 焦点超音波 (FUS) は機械発光によって光を生成しますが,光遺伝学では生物互換性のある液相システムが欠けています.
研究 の 目的:
- 集中超音波を用いた非侵襲的時空光学のための生物互換性のある液相メカニカル発光システムを開発する.
- 神経活性化のためのFUS誘発光子放出を可能にする 脂質ナノ粒子を作る
主な方法:
- リポソームナノ粒子 (Lipo@IR780/L012) は,FUS誘発メカニカル発光のために合成されました.
- 実験室内での実験では,FUS下で光放出とオプシン発現細胞の活性化を評価した.
- 動物モデルでの非侵襲的な神経活性化と運動制御を評価した.
主要な成果:
- リポソームナノ粒子は,FUS照射下で同期し,安定した青色の光放出を示した.
- In vitroでは,FUSは光を発し,オプシン発現する細胞を活性化させました.
- 運動皮質の神経細胞の 非侵襲的光遺伝的刺激により 逆転可能な肢体の動きが誘発されました
結論:
- リポソームナノ粒子は,FUS誘発メカニカル発光のための新しいプラットフォームを提供し,非侵襲的な光遺伝学を可能にします.
- この技術は,高時間の解像度と生物互換性を持つ精密なニューラル回路調節のための有望な解決策を提供します.
- 開発されたシステムは,神経科学の研究と高度な脳コンピュータインターフェースの開発に潜在的応用があります.
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