闪器材料的比较验证用于X射线介导的神经控制在深大脑中的神经元
Mercedes Hildebrandt1, Masanori Koshimizu2, Yasuki Asada3
1Department of Physiology, School of Medicine, Fujita Health University, Toyoake 470-1192, Aichi, Japan.
International journal of molecular sciences
|November 9, 2024
概括
添加加的加多花 (Ce:GAGG) 纳米颗粒对于X射线介导的光遗传学是安全有效的,可实现无线神经元控制和小鼠的细胞类型特定刺激.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 光遗传学可以通过光来精确控制神经元活动.
- 与传统方法相比,X射线介导的光遗传学提供了更深的组织透和无线控制.
- 闪器将X射线转化为可见光,这对于X射线介导的光遗传学至关重要.
研究的目的:
- 评估X射线介导光遗传学的闪光器材料的安全性和有效性.
- 为了确定适合神经控制应用的闪器候选者.
- 评估X射线介导光遗传学在治疗干预方面的潜力.
主要方法:
- 在体外和体内对无化物闪器和胺加的加多石榴石 (Ce:GAGG) 纳米粒子进行了安全性评估.
- 在清醒的小鼠中进行电生理学记录,以测量通过X射线诱导的放射发光来测量神经元激活.
- 该技术的应用可选择性地刺激中脑多巴胺神经元,并调节自由移动小鼠的行为.
主要成果:
- 无化物闪器在小鼠大脑中显示了细胞毒性和神经炎症.
- Ce:GAGG纳米颗粒在四周内没有显示出可检测的细胞毒性或神经炎症.
- Ce:GAGG纳米粒子可靠地激活了45%的周围神经元,远远超过Eu:GAGG微粒 (10%).
- 选择性刺激中脑多巴胺神经元和调节位置偏好行为的无线实现.
结论:
- Ce:GAGG纳米粒子是X射线介导光遗传学的安全有效材料.
- 这项技术使深层组织,无线和细胞类型特定的神经元控制成为可能.
- Ce:GAGG纳米粒子对神经科学研究和治疗应用具有重大前景.
