化工儀器網(wǎng)首頁>資訊中心>時事熱點(diǎn)>正文

近紅外不簡單 協(xié)納米探針監(jiān)測大腦深層神經(jīng)
2020年04月22日 16:40:56 來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：8683

4月22日，據(jù)科技日報(bào)消息了解到，一項(xiàng)關(guān)于監(jiān)測神經(jīng)元活動的研究近日取得突破，成果刊登于《美國化學(xué)會志》期刊。經(jīng)介紹，該成果的研究人員是使用了一種可用近紅外光激發(fā)的電壓熒光納米探針，實(shí)現(xiàn)了對腦中神經(jīng)元電活動的實(shí)時動態(tài)監(jiān)測，在對斑馬魚和小鼠腦中神經(jīng)元膜電位的監(jiān)測試驗(yàn)中已經(jīng)取得成功。

　　【化工儀器網(wǎng) 時事熱點(diǎn)】4月22日，據(jù)科技日報(bào)消息了解到，一項(xiàng)關(guān)于監(jiān)測神經(jīng)元活動的研究近日取得突破，成果刊登于《美國化學(xué)會志》期刊。經(jīng)介紹，該成果的研究人員是使用了一種可用近紅外光激發(fā)的電壓熒光納米探針，實(shí)現(xiàn)了對腦中神經(jīng)元電活動的實(shí)時動態(tài)監(jiān)測，在對斑馬魚和小鼠腦中神經(jīng)元膜電位的監(jiān)測試驗(yàn)中已經(jīng)取得成功。
 
　　人體中，神經(jīng)從大腦出發(fā)，貫穿了整個身體，神經(jīng)末梢延伸至指尖、皮膚，為人體提供著分工各異的機(jī)能。而神經(jīng)元也就是我們常說的神經(jīng)細(xì)胞，它是神經(jīng)系統(tǒng)中基本的結(jié)構(gòu)和功能單位。神經(jīng)系統(tǒng)中含有大量的神經(jīng)元，據(jù)估計(jì)，人類中樞神經(jīng)系統(tǒng)中約含百1000億個神經(jīng)元，其中，大腦皮層約占有140億個。這些神經(jīng)元通過接受、整合、傳導(dǎo)和輸出信息實(shí)現(xiàn)人體和外界的信息交換。
 
　　事實(shí)上，關(guān)于對神經(jīng)系統(tǒng)的研究，科學(xué)家一直在探索的道路上，至今，為了準(zhǔn)確監(jiān)測神經(jīng)活動，幫助人們理解神經(jīng)系統(tǒng)的功能機(jī)制，科學(xué)家們創(chuàng)造了不少研究方法和設(shè)備。據(jù)悉，神經(jīng)元鈣離子熒光成像是此前研究神經(jīng)活動的主要手段之一。但是，相比起神經(jīng)脈沖信號，鈣離子熒光信號相對較慢，根據(jù)熒光信號很難準(zhǔn)確推斷出與之對應(yīng)的神經(jīng)脈沖的頻率和數(shù)量。
 
　　技術(shù)上的瓶頸使得神經(jīng)界的科學(xué)家們迫切期望能開發(fā)出一種擁有高時空分辨率、可大范圍活體監(jiān)測神經(jīng)元集群電活動的儀器，于是，納米探針應(yīng)運(yùn)而生，它對細(xì)胞膜的電位變化十分敏感，納米粒子材料也有高信噪比，有效解決了之前設(shè)備的問題。
 
　　眾所周知，研究過程中，難題總是接踵而至地?fù)涿娑鴣?。繼納米探針研發(fā)出來后，激發(fā)其使用的方法又成為了神經(jīng)學(xué)科科學(xué)家們想要迫切解決的技術(shù)難關(guān)。通過了解，現(xiàn)有的電壓探針多用紫外光或可見光激發(fā)，但是，這兩種光容易被活組織吸收和散射，如此，便只能應(yīng)用于大腦的淺層。
 
　　為了更深入地了解大腦神經(jīng)系統(tǒng)的活動，這個成果的研究團(tuán)隊(duì)將視線轉(zhuǎn)移到了紅外光上，相比于可見光或紫外光，紅外光(750納米—l000納米)在生物組織中穿透能力更強(qiáng)，深度可達(dá)厘米級，可應(yīng)用于大腦深層。同時，他們又設(shè)計(jì)制備了一種基于上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒的電壓敏感探針，這個探針?biāo)捎玫南⊥猎負(fù)诫s的上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒，是一類使用近紅外光激發(fā)，紫外、可見光多重發(fā)射的反斯托克斯發(fā)光納米材料，具有低背景熒光、多重發(fā)射的特性，在生物成像與活體診療的應(yīng)用中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。
 
　　經(jīng)過對斑馬魚和小鼠的實(shí)驗(yàn)，近紅外光激發(fā)的電壓納米探針充分展現(xiàn)出了設(shè)備在對神經(jīng)元活動監(jiān)測中的優(yōu)勢。較比以前多次疊加才能得到清晰反應(yīng)的設(shè)備，新設(shè)備單次對活體施加刺激即可接收到明顯增強(qiáng)的熒光信號，并能夠穩(wěn)定記錄連續(xù)數(shù)次刺激下的信號。更重要的是，得益于上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒較低的淬滅程度，活體記錄時間可長達(dá)30分鐘，為數(shù)據(jù)收集提供了充足的時間。
 
　　隨著社會的進(jìn)步，各個領(lǐng)域的技術(shù)與生物學(xué)融合發(fā)展，如同近紅外納米探針這類新設(shè)備的誕生，為納米探針以及近紅外光的結(jié)合運(yùn)用提供了新思路，為人們對神經(jīng)元活動的監(jiān)測開辟了新道路，也為生物領(lǐng)域的研究激發(fā)了新的方向。目前，正是科技創(chuàng)造價值的蓬勃時期，這也為相關(guān)的企業(yè)創(chuàng)造了更多發(fā)展的機(jī)遇，相信儀器界的企業(yè)只要緊跟技術(shù)潮流，積極創(chuàng)新，優(yōu)勢將不斷凸顯。
 
　　資料來源：科技日報(bào)、百度百科
關(guān)鍵詞

相關(guān)閱讀 Related Reading

查看更多+

  • 預(yù)算302萬 石景山區(qū)生態(tài)環(huán)境局采購實(shí)驗(yàn)室儀器

    近日，石景山區(qū)生態(tài)環(huán)境局就“石景山區(qū)生態(tài)環(huán)境局實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備更新采購項(xiàng)目”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為302萬元。
    2025-07-09 10:00:53

  • 預(yù)算290萬元 四川大學(xué)采購亞微米紅外拉曼系統(tǒng)

    四川大學(xué)就“201提質(zhì)升級C132-材料中心-亞微米紅外拉曼系統(tǒng)等設(shè)備采購”發(fā)布招標(biāo)公告，預(yù)算290萬元。
    2025-07-07 09:18:44

  • 預(yù)算122萬 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)采購實(shí)驗(yàn)室設(shè)備

    近日，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)就“2025年度中央支持地方高校改革發(fā)展項(xiàng)目（資環(huán)、食品）”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為122.3萬元。
    2025-07-07 09:00:02

  • 預(yù)算346萬 一柴綜院采購地勘設(shè)備

    近日，青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院就“柴綜院2025年地勘設(shè)備計(jì)劃項(xiàng)目”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為346.718萬元。
    2025-07-07 08:49:08

  • 預(yù)算192萬元 北京師范大學(xué)采購高速高分辨原位顯微共焦拉曼光譜儀

    近日，北京師范大學(xué)委托漢華國招(北京)工程咨詢有限公司采購高速高分辨原位顯微共焦拉曼光譜儀，項(xiàng)目編號HHGZ-HW-2025-01...
    2025-07-04 10:38:34

  • 預(yù)算220萬元 梅州市食品藥品監(jiān)督檢驗(yàn)所采購檢驗(yàn)檢測設(shè)備

    近日，梅州市食品藥品監(jiān)督檢驗(yàn)所委托廣東科謹(jǐn)項(xiàng)目咨詢管理有限公司就“梅州市食品藥品監(jiān)督檢驗(yàn)所檢驗(yàn)檢測設(shè)備采購”項(xiàng)目進(jìn)行公開招標(biāo)，項(xiàng)目...
    2025-07-04 09:59:45

版權(quán)與免責(zé)聲明

  • ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
  • ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
  • ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。