新技术:光遗传学帮助盲人恢复一些光明

一位在一只眼睛里植入了藻类基因的盲人在特殊的护目镜的帮助下拿起了笔记本。 研究人员今天(5月24日)报告说,一名盲人获得了一种感光藻类蛋白的基因,在特殊护目镜的帮助下,他现在可以看到和触摸物体。 他的视力增长不大——他不能看到颜色,也不能辨别面孔或字母。但是,如果这种治疗能够帮助其他研究参与者,那么对于严重失明的人来说,它可能比其他视觉技术更具优势。对于神经科学家来说,这一结果是一个里程碑:首次发表使用一种相对较新的技术——光遗传学来治疗人类疾病的报告。 宾夕法尼亚大学的Jean Bennett从事失明基因治疗工作,他没有参与这项研究。他说:“这不是人们梦想的那种视力,但这是一大步。” 光遗传学利用光来控制神经元。科学家们加入一种名为视蛋白的光敏蛋白基因,这种蛋白来自藻类或细菌,然后用光线照射细胞,触发视蛋白改变形状,从而开启或关闭神经元的活动。自近20年前开发以来,光遗传学主要被用作研究动物大脑回路的工具。但研......阅读全文

护目镜的功能

全系列眼镜皆耐冲击,并抗紫外线光(透明镜片亦然)保护牙医师及技工眼睛在工作中受到的强烈光害。防雾型护目镜,有百分百的防雾效果。1.可高温135℃消毒.(防雾型除外)2.合乎CE EN166 - 7.2.2冲击测试。此护目镜不易刮花,保持镜片的清晰度。3.图案在10公尺远的地方,通过镜片检视,图像不能

什么是护目镜

 护目镜是:避免辐射光对眼睛造成伤害,最有效和最常用的方法是配戴防护眼镜。所谓防护眼镜就是一种滤光镜,可以改变透过光强和光谱。这种眼镜分两大类,一为吸收式,一为反射式,前者用得最多。这种眼镜可以吸收某些波长的光线,而让其它波长光线透过,所以都呈现一定的颜色,所呈现颜色为透过光颜色。这种镜片在制造时,

知识分享:光遗传学技术

   光遗传学(optogenetics)又称光刺激基因工程(optical stimulation plus genetic engineering),是一种通过光学和遗传学技术在活体动物脑内精准控制细胞行为的技术。由于其高度的时空特异性,光遗传技术广泛应用于神经科学领域的研究。    2010

光遗传学技术是什么?

光遗传学融合了光学及遗传学技术,通过遗传学方法将合适的外源光敏感蛋白靶向导入特定活细胞,利用特定波长的光照刺激光敏蛋白,调控神经元的活性,进而控制细胞乃至动物行为的开关。1、光遗传学技术研究方法①寻找合适的光敏蛋白。光敏蛋白(也称为视蛋白)是细胞膜上能够感受某一波长光照刺激而产生特定效应的一类膜蛋白

光遗传学——照进细胞的一束光

  图片来源:Anna Reade  转基因斑马鱼胚胎上的闪亮蓝光让科学家选择性地激活光敏感转录因子。  从现在开始10年后,这种技术将会成为发育生物学和细胞生物学界人人使用的工具。  Kevin Gardner打开一个小冰箱模样的培养器,看着里面闪烁的蓝光,这种场景经常让他想起上世纪70年代的美国

Science:走向临床的光遗传学

  光遗传学诞生后的头十年,大大推动了人们对正常和病理性神经回路的理解。今后的十年,光遗传学将迎来与转化医学的联姻,为疾病治疗带来新的机遇。本期Science杂志上,Bryson等人就展示了这样一个范例,他们将光遗传学工具与再生医学知识结合起来,在周围神经损伤的小鼠模型中恢复了肌肉的功能。   光

光遗传学技术知识(二)

3. 光遗传学所需的辅助技术及基本步骤 光遗传学技术包括的范围是广泛的。主要包括以下几种。图5. 光遗传学技术及其辅助技术 在光遗传操作中,细胞会表达特定的编码光敏蛋白的基因,然后使用光来改变细胞的行为。光遗传学控制细胞功能的基本步骤如下:图6. 光遗传学控制细胞功能的基本步骤  其中,通过病毒感染

光遗传学技术知识(三)

表3.ViGene提供的光敏通道蛋白类型 激活型光敏通道蛋白的应用2015年,Dheeraj Pelluru等发表在European Journal of Neuroscience上题为Optogenetic stimulation of astrocytes in the posterior

光遗传学技术知识(一)

光遗传学(optogenetics)又称光刺激基因工程(optical stimulation plus genetic engineering),是一种通过光学和遗传学技术在活体动物脑内精准控制细胞行为的技术。由于其高度的时空特异性,光遗传技术广泛应用于神经科学领域的研究。2010年,光遗

激光护目镜护目原理

目前市场上使用的激光护目镜有两种类型,原理也不同。一种是反射型,另一种是吸收型。发射型护目镜的镜片是被镀上特定膜,这种膜可以反射特定的激光波长;吸收型护目镜的镜片也被镀上特定的膜,这种膜可以吸收部分反射的激光,所以在选择激光护目镜时需要确定激光类型、激光等级。

光遗传学新型光控元件蛋白cpLOV2开发

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员王俊峰课题组与三家国外团队(教授黄韵、教授韩纲和教授周育斌课题组)合作,基于燕麦蓝光受体蛋白LOV2,进行了优化循环排列(Circular permutation)设计,获得了能够提供不同锁定界面的光控开关元件蛋白cpLOV2,进一步拓展了L

PNAS推翻长期的光遗传学观念

   最近,意大利的研究人员采用一种新的光遗传学方法,推翻了长期持有的模式――光如何被转换为眼睛中的电子信号。相关研究结果发表在最近的《PNAS》杂志。  我们感知视觉世界的能力,依赖于光感受器中的细胞把光转换成电信号。视杆细胞光感受器的外节堆满了数以千计的脂质膜盘――内含有吸收光子的分子,它能够触

PNAS推翻长期的光遗传学观念

  最近,意大利的研究人员采用一种新的光遗传学方法,推翻了长期持有的模式——光如何被转换为眼睛中的电子信号。相关研究结果发表在最近的《PNAS》杂志。  我们感知视觉世界的能力,依赖于光感受器中的细胞把光转换成电信号。视杆细胞光感受器的外节堆满了数以千计的脂质膜盘——内含有吸收光子的分子,它能够触发

Cell:光遗传学重大成果

  瑞典卡罗林斯卡学院(Karolinska Institutet)的研究人员首次在小鼠大脑中鉴定到了注意力神经元,操纵这种细胞的活性可以增强小鼠的注意力。这项研究发表在一月十四日的Cell杂志上,有助于进一步理解大脑额叶(frontal lobes)的工作机制。   额叶在大脑认知功能中起到了重

《自然》2016热点技术—精准光遗传学

  《Nature Methods》盘点2015年度技术,选出了最受关注的技术成果:单粒子低温电子显微镜(cryo-EM)技术。 除此之外,也整理出了2016年最值得关注的几项技术,分别为:细胞内蛋白标记(Protein labeling in cells)、细胞核结构(Unraveling nuc

光遗传学之父Nature发表重要成果

  斯坦福大学的研究人员在大鼠特定大脑区域发现了一小群神经细胞,它们的信号活动可以解释动物间冒险偏好的极大差异。这种活动不仅可以预测,并有效地决定了动物是决定冒险还是坚持安全的选择。这项研究描述在3月23日的《自然》(Nature)杂志上。  斯坦福大学生物工程学、精神病学及行为科学教授、

美国院士Nature光遗传学重要成果

  大多数人可能认为,我们用舌头感知五种基本味道——甜、酸、咸、苦和鲜味,然后将信息发送至我们的大脑“告诉”我们所尝的是什么味道。现在,科学家们颠覆了这一观点,证实在小鼠中通过操控大脑中的一些细胞群可以改变尝味的方式。他们的研究结果在线发表在《自然》(Nature)杂志上。  研究的领导者、美国国家

Nature:光遗传学的光终于照到肿瘤免疫治疗领域!

  “光照一照,你的肿瘤就缩小”听起来像是科幻,或者是某些赤脚民科的夸大其辞,但实际上,这是罗彻斯特大学的研究者们经过谨慎研究的结果,他们把一个非常新颖而有效的武器——光遗传学应用到了肿瘤免疫治疗领域,有效地缓解了实体瘤微环境的免疫抑制,肿瘤明显缩小。  众所周知,实体瘤周围有免疫抑制的微环境,导致

Cell:光遗传学揭示脑瘤的惊人秘密

  高级别胶质瘤是一种相当致命的脑瘤,其生存率近三十年来几乎没有得到改善。斯坦福大学医学院的一项最新研究表明,大脑皮层的神经活性有助于高级别胶质瘤的生长。  研究人员将侵袭性的人类脑瘤移植到小鼠大脑,构建了高级别胶质瘤模型。这项研究首次向人们展示,大脑活性能够刺激肿瘤生长,相关论文发表在四月二十三日

光遗传学之父Cell发表突破成果

  最近,斯坦福大学的科学家们结合两种尖端技术,发现前额叶皮层中的神经元被用来响应奖励或厌恶经历,这可能对治疗精神疾病和成瘾具有重要的意义。  前额叶皮层在哺乳动物的大脑中扮演了一个神秘但却主要的作用。它与情绪调节相关,前额叶皮层中的不同细胞似乎能响应正面和负面的体验。然而,前额叶皮层是如何支配奖励

光遗传学重要成果:用光刺激神经修复

  神经系统要伴随我们终生,但许多疾病和损伤会压倒神经元的维持和修复能力。日前,德国亥姆霍兹慕尼黑中心(Helmholtz Zentrum München)的研究人员,通过光遗传学技术成功促进了斑马鱼受损神经回路的修复。相关论文发表在Cell旗下的Current Biology杂志上。  光遗传学是

光遗传学突破:用光提高记忆力

  随着一个新的植物-人混合蛋白分子(称为OptoSTIM1)的产生,迅速发展的光遗传学领域又获得了一个突破性的进展。最近,由韩国先进科技学院(KAIST)副教授、韩国基础科学院(IBS)认知和社会性中心的Won Do Heo带领的一个研究小组,与Yong-Mahn Han教授、Daesoon Ki

Nature-Neuroscience:光遗传学的十年

  神经科学领域权威杂志Nature Neuroscience的最新一期9月刊上,以年度特刊的形式聚焦了光遗传学(Optogenetics)。这个由一种微生物分泌的蛋白质衍生而来的技术,从2005年的默默无闻,到2010年的年度方法,究竟经历了怎样的十年?  2005年:未被权威认可的开始  200

光遗传学首次用于控制肿瘤发生

  2014年10月,Nature Methods杂志在十周年之际推出了纪念特刊,点评了在过去十年中对生物学研究影响最深的十大技术,其中就包括光遗传学技 术。我们可以毫不夸张地说,光遗传学技术给神经学带来了一场革命。现在,这一技术已经迅速成为了许多实验室里的标准工具。尽管光遗传学还不是一个家喻户晓

光遗传疗法让失明者恢复部分视力

一位近40年前被诊断患有视网膜色素变性的患者,在接受一种新的光遗传学疗法后恢复了部分视力。 5月24日,《自然—医学》发表的这项案例研究是神经退行性疾病患者,在接受光遗传疗法后获得功能恢复的首次报道。 研究人员表示,光遗传疗法是先将特定细胞进行基因改造,使其对光脉冲产生响应,再利用光脉冲控制

光遗传学工具揭示出蝇的社会行为

  一项研究说,一种准确控制自由运动的果蝇的行为和神经活动的自动化技术可以让科研人员系统地测绘果蝇脑的社会记忆回路。社会互动对于实现诸如吸引配偶等重要的需求具有关键作用。但是人们对于根据社会互动学习形成记忆的能力背后的神经回路几乎没有了解。Ann-Shyn Chiang及其同事开发了一种自动激

光遗传学领域先锋Nature发表新成果

  近日来自斯坦福大学的研究人员分离出了一些神经元,证实它们专门负责决定是否值得提供能量付诸努力来完成某项任务。这一研究发现将有助于医务专业人员更好地应对抑郁症和其他脑相关疾病。研究论文发表在11月18日的《自然》(Nature)杂志上。   许多精神病学专家认为一个人的“行动意愿”来源于前额叶皮

Cell子刊:超越光遗传学的新技术

  Chicago大学和Illinois大学的科学家们在三月十二日的Neuron杂志上发表文章指出,使用靶向性的金纳米颗粒,可以直接用光激活非基因改造的正常神经元。这是一个重大的技术进步,比目前的光遗传学方法更有优势。  “不需要遗传学改造,我们就能实现光遗传学刺激,”文章的资深作者,Chicago

光遗传学之父Science再发突破性成果

  2005年,斯坦福大学的科学家Karl Deisseroth开发了光遗传学技术,他在细菌视蛋白的帮助下用光控制了大脑细胞的开/关。自那以后,世界各地的研究者们用这一技术对多种受电信号调节的细胞进行了研究,例如神经细胞、心脏细胞、干细胞等等。这里的电信号是指离子的跨膜流动。   光遗传学技术

Science光遗传学新成果:如何赶跑不开心

  我们的大脑中有一个区域负责处理人类体验为“失望沮丧”的感觉和情感信息。来自加州大学圣地亚哥医学院的研究人员确定了这一区域的一个控制机制。发现了当情绪低落时有可能的神经化学解药。这项研究在线发表在9月18日的《科学》(Science)杂志上。  论文的资深作者、生物科学部神经科学和神经生物学系教授