发布时间:2015-07-20 11:53 原文链接: Cell发表革命性技术:遥控大脑不是梦

  给大脑植入某种装置然后遥控对方的行为,这似乎是科幻故事才有的情节,不过这一天已经离我们越来越近了。Cell杂志上发表的一项最新研究表明,通过新一代植入物,人们只需要按一下按钮就可以遥控小鼠的行走路径。

  Washington大学和Illinois大学的研究人员开发了一种无线遥控的组织植入物,能将药物和光线有效注入大脑深处的神经元。“这为科学家们打开了一扇大门,有助于在更为天然的环境下解析大脑回路,”文章的资深作者,Washington大学的副教授Michael R. Bruchas说。 Bruchas一直致力于研究控制压力、抑郁、成瘾和疼痛的大脑回路。这类研究通常需要用金属管注入药物,或者通过光纤传递光照(光遗传学技术)。这两种方法都需要进行手术,可能损伤大脑影响动物的天然行为。

  为此,研究人员用柔软材料构建了一种微流控光学(optofluidic)植入物。这种植入物比头发丝还细,可以同时传递药物和光照。

  “我们制造的植入物可以深入大脑,对大脑的损伤很小,”文章另一位资深作者,Illinois大学的John A. Rogers教授说。“像这样的超微型装置在科学和医学领域有极大的应用潜力。”研究显示,这种植入物比通常用于药物注射的金属管细很多,对大脑组织的影响和损伤也小得多。

  研究人员在小鼠大脑中测试了新一代植入物的性能。他们发现,通过植入物标记细胞可以获得神经回路的精确图谱。研究人员还通过植入物将模拟吗啡的药物注入VTA(ventral tegmental),让小鼠绕圈圈行走。VTA是控制激励和成瘾的大脑区域。

  为了测试植入物同时递送光和药物的能力,研究人员构建了拥有光敏VTA神经元的小鼠。用远程命令使植入物发出激光脉冲,可以让小鼠呆在笼子的一边。如果控制植入物让其同时注入阻断神经通讯的药物,小鼠就不会对笼子某一边有偏好。

  研究人员指出,这个分析大脑回路的革命性工具还可以进一步拓展。他们在论文中详细说明了这种植入物的制作方法,希望帮助更多的研究者深入理解大脑回路。

相关文章

用蓝血做药物测试的时代即将结束吗?

据《科学》报道,一个美国制药组织发布了一项提案,可能有助于结束数十年来美国东海岸的捕鲎放血行为,这种行为旨在获取一种用于药物安全性测试的蛋白。日前,一个帮助制定行业检测标准的非政府组织——美国药典(U......

药物纳米技术

药物纳米技术是一种利用纳米尺度(尺寸在1到100纳米之间)的材料和技术来设计、制备和传递药物的方法。纳米技术在药物研发和制造领域中的应用日益增多,因为它可以显著改善药物的性能,提高药物疗效,减少副作用......

药物的制剂

药物的制剂是指将活性药物成分以及辅助成分按照一定比例和方法混合,制成具有一定药效和适合给药途径的药物制备形式。不同的给药途径和药物特性需要不同的制剂形式,以确保药物在体内的有效性和安全性。以下是一些常......

药物的发酵技术

药物的发酵技术是一种利用微生物(通常是细菌、真菌或酵母等)来生产药物的方法。这种技术利用了微生物的生物合成能力,将合成过程放在微生物的代谢途径中,从而生产出目标药物。药物的发酵技术在药物工业中是一种重......

药物的分离与纯化

药物的分离纯化是从合成或天然来源中获得的药物混合物中,将目标化合物纯化为高纯度的过程。这是药物研发和制造过程中非常重要的步骤,因为高纯度的药物确保了其安全性和有效性。药物的分离纯化通常涉及以下一般步骤......

药物的提取

药物的提取是从天然来源(植物、动物或微生物等)中分离出药物的活性成分的过程。天然来源中含有许多化合物,而药物的活性成分通常只是其中的一小部分。因此,提取过程的目标是从复杂的混合物中分离出目标化合物,并......

治疗性蛋白药物表征应用文集

双特异性抗体,单克隆抗体(mAb),ADC,融合蛋白是高速发展的生物制剂市场的重要组成部分,已在过去十几年中明显改变了生物技术和生物制药产业。新型蛋白生物药是诊断和治疗许多疾病(包括自身免疫性疾病、心......

生成式AI加速抗病毒药物开发,提高药物发现潜力

新兴药物靶蛋白的抑制剂发现具有挑战性,特别是当靶结构或活性分子未知时。IBM研究院、牛津大学和DiamondLightSource公司的合作团队,通过实验验证了深度生成框架的广泛实用性,他们的框架在蛋......

年纪大了大脑退化?注射一针长寿因子,改善记忆功能

认知是大脑功能的重要表现形式,然而,大脑的认知功能受到衰老和年龄相关疾病(例如阿尔茨海默病)的严重影响。随着全球范围内的人口老龄化,认知障碍已成为一个重要的生物医学挑战,需要进行有效的药物干预。Klo......

280万!中科中山药物创新研究院2023年06月政府采购意向

为便于供应商及时了解政府采购信息,根据《财政部关于开展政府采购意向公开工作的通知》(财库〔2020〕10号)等有关规定,现将本单位2023年06月采购意向公开如下:序号采购项目名称采购需求概况落实政府......