Sepanta Laser Spadan
شرکت سپنتا لیزر اسپادان سهامی خاص
Sepanta Laser Spadan
شرکت سپنتا لیزر اسپادان سهامی خاصاپتوژنتیک: چراغ ها ، دوربین ، عمل! اشعه ای از نور ، سایه ای بدون نقاب
اپتوژنتیک: چراغ ها ، دوربین ، عمل! اشعه ای از نور ، سایه ای بدون نقاب
خلاصه:
زمینه اپتوژنتیک با سرعت زیادی پیشرفت کرده است و هم به عنوان یک ابزار تحقیقاتی و هم یک راه حل درمانی برای کاربردهای زیست پزشکی ، به ویژه در زمینه علوم اعصاب عمل می کند. با ابتکار اخیر BRAIN که توسط موسسه ملی سلامت راه اندازی شد و فناوری پیشرفته (به نام CLARITY) برای شفاف سازی مغز کل موش ، مفهوم استفاده از نور برای کاوش و کنترل عملکردهای سلولی به سرعت به واقعیت بالینی تبدیل می شود. با توجه به این واقعیت که کانالهای یونی حساس به نور (میکروبی) نیاز به ادغام در سلولهای حیوانی دارند ، پیش بینی می شود که کاربرد اپتوژنتیک تأثیر وسیعی بر بیوتکنولوژی ، علوم نانو و پزشکی داشته باشد. در این فصل ، ما به دنبال ارائه گزارشی عمیق از چشم انداز فعلی اپتوژنتیک ، کاربردهای بالینی بالقوه آن و پیامدهای آن در آینده هستیم.
لیزر ، فوتونیک و بیوفوتونیک
بیوفوتونیک
اپتیک زیست پزشکی
نور و ماده
فعل و انفعالات نور و ماده
لیزرها ، تکنولوژی لیزری فعلی و اپتیک غیر خطی
فوتوبیولوژی
تصویربرداری زیستی: اصول ، تکنیک ها و کاربردها
حسگرهای زیستی نوری
فناوری ریزآرایه برای ژنومیک و پروتئومیکس
فلوسیتومتری
درمان فعال شده با نور: درمان فوتودینامیکی
مهندسی بافت با نور
موچین لیزری و قیچی لیزری
فناوری نانو برای بیوفوتونیک: بیونانوفوتونیک
مواد زیستی برای فوتونیک
بیوفوتونیک و حسگرهای زیستی
حسگرهای زیستی
الکترونیک زیستی
حسگرهای زیستی تجاری ، تولید و بازارها
تراشه های DNA و حسگرهای اسید نوکلئیک
حسگرهای زیستی مبتنی بر آنزیم
حسگرهای ایمنی
آزمایشگاه روی تراشه
ریزسیالات
نانوحسگرها ، نانومواد و سیستمهای نانوآنالیزی
گیرنده های طبیعی و مصنوعی
حسگرهای زیستی مبتنی بر ارگانیسم و کل سلول
حسگرهای زیستی چاپ شده و قطعات الکترونیکی چاپی
پروتئومیکس ، آنالیز تک سلولی و بینی های الکترونیکی
فناوری انتقال سیگنال و پیل های سوختی بیولوژیکی
درمانگران و نانوترانوستیک ها
3 نوع اصلی آشکارسازهای تشعشع چیست؟
مواد آلی برای فوتونیک و بیوفوتونیک
فیزیک لیزر و علوم نوری
فیزیک اتمی ، سیستم ها و کاربردها
گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری
ابزار اپتوژنتیک ارگانیک ارتباطات مغز را روشن می کند
تیم تحقیقاتی ، که توسط پروفسور اوفر ییشار رهبری می شود ، از روش های اپتوژنتیک برای مطالعه سیگنال هایی که بین نورون ها از طریق سیناپس مغز موش های زنده عبور می کند ، استفاده می کند. یژار گفت: "ما می توانیم وجود انتقال دهنده های عصبی مختلف را تشخیص دهیم ، اما نورون های مختلف این انتقال دهنده های عصبی را" متفاوت "می خوانند. "Optogenetics ما را قادر می سازد نه تنها" جوهر "را ببینیم ، بلکه واقعاً" پیام "را رمزگشایی کنیم."
Yizhar دریافت که رودوپسین های موجود به اندازه کافی دقیق و پایدار نیستند تا تیمش بتواند بررسی کند چه سیگنالی از طریق سیناپس های مختلف عبور می کند. برای درک بهتر نقش های مسیرهای مختلف ، دانشمندان باید رودوپسینی را پیدا کنند که کنترل بیشتری به آنها بدهد. یژار گفت: "ما تصمیم گرفتیم به اطراف نگاه کنیم و ببینیم چه راه حل های طبیعی وجود دارد."
پس از بررسی تعدادی از پروتئین های رودوپسین آلی ، دانشمندان انتخاب خود را به یک رودوپسین از یک پشه محدود کردند. آنها برای ارزیابی اثربخشی انتخاب خود ، پروتئین پشه را در برابر دارویی آزمایش کردند که قدرت فعالیت سیناپسی را کاهش می دهد. آنها دریافتند که رودوپسین مشتق شده از پشه انتقال عصبی را در سلول های عصبی به همان اندازه موثر می کند و رودوپسین پایدارتر است.
برخلاف دارویی که قسمت های متعددی از مغز را تحت تأثیر قرار می دهد و کنترل آن دشوار است ، رودوپسین پشه فقط بر نورون هایی که سنسور پشه ها را هنگام تابش نور به آنها تولید می کند ، تأثیر می گذارد. با استفاده از رودوپسین مشتق شده از پشه ، دانشمندان قادرند فعالیت سیناپسی مغز را در فضا و زمان تعدیل کنند.
برای آزمایش اثربخشی ابزار اپتوژنتیک جدید ، دانشمندان از آن برای جلوگیری از انتشار انتقال دهنده عصبی دوپامین در یک طرف مغز موش ها استفاده کردند. هنگامی که آنها نور سبز به نیمکره مغز نشان دادند و رودوپسین پشه را بیان کردند ، یک سوگیری یک طرفه متمایز در رفتار موش ها مشاهده کردند.
یژار می گوید: "یکی از مزایای اصلی رودوپسین پشه این است که قابل دوقطبی است - یعنی نیازی به طراوت ندارد - و به طور بالقوه بسیار خاص است ، به طوری که ما می توانیم سیناپسهای دقیق مورد علاقه خود را کنترل کنیم." "این یک فناوری بسیار هیجان انگیز است ، زیرا به ما امکان می دهد نقش مسیرهای خاص در مغز را به روشی که قبلاً امکان پذیر نبود کشف کنیم. ما فکر می کنیم این پروتئین پشه می تواند راه را برای ایجاد یک خانواده کامل از ابزارهای جدید اپتوژنتیک برای استفاده در تحقیقات علوم عصبی باز کند. "
توانایی رودوپسین پشه در سرکوب انتقال عصبی بین نورون ها می تواند روش های اپتوژنتیک را برای مطالعه انتقال عصبی در مغز بهبود بخشد و در نهایت منجر به درمان های جدید و بهتری برای بیماری های عصبی و روانی شود.