لیزر در بیوفیزیک

  اپتوژنتیک اشاره به ادغام اپتیک و ژنتیک برای دستیابی به (تحریک) و یا از دست دادن عملکرد (مهار) حوادث به خوبی تعریف شده در سلول های خاصی از بافت زنده است. یک مثال خوب معرفی ژن های اپسین میکروبی برای دستیابی به کنترل نوری از الگوهای پتانسیل عمل تعریف شده در جمعیت های خاصی از نورون های هدفمند در پستانداران آزاد در حال حرکت یا دیگر آماده سازی سیستم های دست نخورده .

مغز پستانداران یک سیستم پیچیده است که در آن ده ها میلیارد نرون درهم آمیخته با ویژگی های متمایز مختلف و الگوهای سیم کشی - دقیقا زمان بندی شده، سیگنال های الکتریکی در یک میلیارد و سیگنال های بیوشیمیایی غنی است. چگونه این سیستم می تواند تا حدی با نور کنترل شود؟ فرانسیس کریک در سال 1979 نیاز به کنترل دقیق فعالیت یک نوع سلول را در بر داشت، در حالی که دیگران باقی نمی ماند زیرا الکترودها نمی توانند به راحتی انواع سلول های مختلف را تشخیص دهند. بعدها Crick به این نتیجه رسید که نور ممکن است یک ابزار کنترل مناسب باشد، اما بدون مفهوم برای اینکه چگونه این کار انجام شود. در یک تحقیق که در ابتدا انجام نشده بود، باکتریوودوپسین به عنوان یک پمپ یونی تک مولد، غشاء و نور فعال شده همراه با دیگر اعضای خانواده این خانواده میکروبی مانند هالورودپسین ها و کانال ردپسین ها شناخته شده بود که یون های مختلف را در سراسر غشاء حمل می کردند پاسخ به نور این راه حل از تحقیقات اساسی ژنتیکی بر روی این میکروارگانیسم ها است که به پروتئین های اپسیین واکنش دهنده نور متکی هستند. با قرار دادن ژن opsin در سلول های مغز، فلاش های نور می توانند نورون های خاصی را در فرمان هست .

راه اندازی دو لیزر برای تحریک اپتوژنیک هست .. دو لیزر حالت جامد به یک کابل فیبر نوری واحد برای مدولاسیون twocolor وصل می شوند. شاتر لیزری سریع برای کنترل خروجی از لیزر زرد (593.5 نانومتر) به علت مدولاسیون آلفا آنالوگ استفاده می شود. پرانتزهای پرتو برای نظارت آنلاین بر روی خروجی لیزر توسط دستگاه های فوتو تست اجازه می دهند. سوئیچ فیبر نوری حیوانات را قادر می سازد آزادانه در دستگاه رفتار بدون فیبر پیچ خورده و یا شکستن حرکات حرکت کنند. یک فیبر نوری فیبرنوری از یک سوئیچ به یک ایمپلنت فیبر نوری متشکل از یک فرولور فلزی با یک کابل متصل به هم وصل شده به منطقه هدف، متصل می شود.