发布时间:2013-06-04 10:16 原文链接: 新设备:记录线虫脑电波用于药效测试

  英国南安普顿大学的科学家们研发了一种新型的设备,利用该设备可以记录线虫的脑活动情况,从而用于药效测试。

  这个被命名为NeuroChip的设备实际上是一种微流体电生理学装置,将只有在显微镜下才可详细观察的蠕虫——秀丽隐杆线虫放入其中,可以记录这种生物学研究中常用模式生物的“大脑”中的神经回路的活动情况,相当于是线虫的脑电图。

  秀丽隐杆线虫是多细胞无脊椎动物,其中神经细胞占到体细胞的三分之一以上。虽然其解剖结构十分简单,但是神经递质、突出蛋白、离子通道等基本组成与人类具有高度的相似性。由于其全基因组遗传信息已知,基因操作便捷,秀丽隐杆线虫已经在高级神经功能活动、神经系统疾病等研究领域中发挥重要作用,是一种非常重要的研究神经系统基本信号途径的模式生物。

  这种新型的设备让秀丽隐杆线虫的这种重要性得到了新的应用。在此研究之前,利用电生理学记录进行线虫神经系统神经细胞内的兴奋与抑制活动研究需要很高的专业技术:需要将1mm左右长的线虫置于微电极的一端进行记录。由于线虫的运动性,且形体微小,因而这一操作十分困难。

  新发明的这种微流体装置中有一个容器,通过该容器,线虫可以相继被投放至一条狭窄的、充满液体的通道。这条通道按线虫前进的方向逐渐变细,从而保证该设备可以记录到线虫头部内的神经系统的活动。设备中的金属电极与一个信号放大器相连,以便对信号进行记录。

  这种新型微流体设备被用于检测药物的效果,非常适于神经毒理学中的高通量筛选(研究者可以快速实施数百万次化学、遗传学或药物检测)以及神经活性药物的遗传筛选。在研究刺激、抑制或调解传递的离散效应方面,该设备也比以前的行为学筛选方法更有效。

  领导这项研究的Lindy Holden-Dye教授表示,“我们对把这个设备当做一种灵敏的神经毒素化合物筛选工具特别感兴趣。它让我们可以对神经网络活动的亚致死剂量进行精确定量。”