生物发光作为可视化和控制神经元活动的功能工具in vivo

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物化学 生物化学
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 生物发光,使用称为光酶的发光蛋白质,在神经科学研究中有着悠久的历史.
• 光记者在很大程度上取代了生物发光,但最近的技术进步使人们对生物发光探针的兴趣重新获得活力.
• 关键的优势包括无需激发光源的非侵入性,纵向的体内观察.

研究的目的:

• 审查最近在神经科学中生物发光探针的复兴.
• 突出了先进的传感器-光酶和功能生物发光光遗传学所能实现的新型应用.
• 为建立生物发光实验提供指导,特别是在Caenorhabditis elegans中,并讨论未来的挑战.

主要方法:

• 审查最近的成像技术,生物工程和生物化学的发展,用于光酶的生产.
• 分析传感器-露西法酶应用,用于对生理参数的跨图像.
• 探索功能生物发光光遗传学,将光发射与光传感器激活相合.

主要成果:

• 光酶的发展,增强了颜色和强度.
• 传感器-露西法酶的成功应用用于成像,神经递质,代谢物,力和膜电压.
• 功能生物发光光遗传学用于合成神经元连接的工程演示.

结论:

• 生物发光为非侵入性,纵向的体内神经科学研究提供了独特的优势.
• 传感器-光酶技术和功能生物发光光遗传学的进步正在扩大研究能力.
• 为了应对挑战并提高生物发光与光相比的竞争力,需要进一步开发.