加拿大研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)一種可將神經(jīng)元活動可視化的新型探測器

阿爾伯塔大學(xué)（University of Alberta）化學(xué)系教授Robert Campbell領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開發(fā)出一種可將神經(jīng)元活動可視化的新型探測器，并將其應(yīng)用于治療許多緊迫型健康疾病，幫助建立更好、更有效的治療方法。

圖片來源：John Ulan據(jù)麥姆斯咨詢報道，阿爾伯塔大學(xué)的科學(xué)家與一支國際聯(lián)合小組的最新研究開發(fā)出一種具有開創(chuàng)性的新型工具，實(shí)現(xiàn)了神經(jīng)活動的可視化，對理解大腦功能和疾病具有深遠(yuǎn)意義。該新型工具名為NIR-GECO1，可通過監(jiān)測鈣離子（Ca2?）是否存在，來識別單個神經(jīng)元何時處于激活狀態(tài)。該研究的第一作者、化學(xué)系教授Robert Campbell解釋說：“具體來說，該工具在沒有鈣離子的情況下會發(fā)射近紅外光。當(dāng)鈣離子濃度增加時，發(fā)出的近紅外光就會變暗。而當(dāng)神經(jīng)元‘觸發(fā)’時，細(xì)胞內(nèi)鈣離子的濃度會暫時升高。我們就會看到近紅外光減弱的現(xiàn)象?！?/p>

利用NIR-GECO1、GCaMP6f和RCaMP1.07對游離神經(jīng)中自發(fā)性神經(jīng)活動進(jìn)行三色熒光成像這項(xiàng)研究是建立于Campbell實(shí)驗(yàn)室先前工作的基礎(chǔ)上，專注于開發(fā)一種可視化且可操縱單個神經(jīng)元的工具包。NIR-GECO1是一種編碼到DNA上的蛋白質(zhì)，因此針對實(shí)驗(yàn)室或模式生物中培養(yǎng)的細(xì)胞最有效。這項(xiàng)技術(shù)有望使科學(xué)家在細(xì)胞水平上確定治療藥物的療效，從而為一系列包括神經(jīng)退行性疾病在內(nèi)的緊迫型健康疾病，建立更好且更有效的治療方法。

利用NIR-GECO1對小鼠足底電擊的活體中尺度成像Campbell說：“組織對近紅外光來說是相對透明的，因此該工具有潛力使研究人員可以比目前更深入地觀察大腦中的神經(jīng)元活動。這可能會為學(xué)習(xí)與記憶、中風(fēng)預(yù)防與康復(fù)以及神經(jīng)退行性疾病等領(lǐng)域帶來重要的發(fā)現(xiàn)。”該研究論文于2019年1月21日發(fā)表在Nature Methods雜志上，題目為“A genetically encoded near-infrared fluorescent calcium ion indicator”。