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,光遗传学技术荣膺Nature Methods 年度生命科学技术。 2010年,被Science认为是近十年的突破之一。 光遗传学技术再次被Nature Methods评为2016年最值得关注的八项技术之一。 未来,光遗传技术将对神经及精神领域疾病的治疗及神经科学以外的组织功能研究贡献更多力量。 一. 光遗传学之前1979年,Francis Crick提出,神经科学领域急需开发出一种控制技术,进而在不改变其它条件的情况下对大脑里的某种细胞进行操控。由于电刺激信号(electrode)无法对细胞进行精确的定位刺激,而化学药物起......阅读全文
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
Nature封面:光遗传学解析关键神经元
科学家们通过光遗传学技术,解析了两种帮助脊髓控制技巧性前肢运动的神经元:第一种是运动精确性所需的兴奋性中间神经元,第二种是运动流畅性所需的抑制性中间神经元。这一重要成果先后以两篇文章的形式发表,并且登上了本期的Nature杂志的封面。这些发现有助于人们进一步理解人类的运动功能,并在此基础上治疗创
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
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
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
LED光源从显微成像到光遗传学研究
生物学研究中的LED:从显微成像到光遗传学由于LED被引入生物科学研究的显微镜照明,使研究小组和影像实验室有信心将其范围和潜力完全取代金属卤化物光源,合适的HBO弧光灯替代品一直是一个挑战。但随着最近推出的全光谱照明装置和更先进的系统,LED照明正在成为新的标准。显微镜长期以来一直在生物科学研究中占
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
华人学者Cell发表光遗传学重要成果
加州理工(Caltech)的科学家们在大脑中发现了一个跷跷板回路,这个回路决定小鼠的行为是否合群。 自闭症患者往往不喜欢社交,更倾向于表现出孤僻的重复行为。 人们知道,自闭症与大脑杏仁体功能障碍有关,杏仁体结构参与了大脑中的情绪处理。现在,Caltech研究团队在小鼠杏仁体中发现了相互对立的两
光遗传学在生命科学领域的应用
光遗传学技术是一种结合遗传学与光学技术,在复杂如自由活动个体的生物系统中实现定点的、快速的控制某一精确定义的生物学过程的技术。通过引入光敏感蛋白的受体或通道蛋白至特定组织特定细胞中,并经特定参数的光信号控制,光遗传学技术能够关闭或激活某一类细胞的生物学功能,从而实现在细胞、环路、器官和个体等多个层
拉曼光谱技术知识
拉曼光谱仪该仪器以其结构简单、操作简便、测量快速高效准确,以低波数测量能力著称;采用共焦光路设计以获得更高分辨率,可对样品表面进行um级的微区检测,也可用此进行显微影像测量。主要适用于科研院所、高等院校物理和化学实验室、生物及医学领域等光学方面,研究物质成分的判定与确认;还可以应用于刑侦及珠宝行
新冠病毒核酸检测PCR技术知识点梳理(一)
近日,由于全国复工复产复学的大量需求,阿里健康、美团App 等线上平台联合各大第三方检测机构,陆续开放了线上预约新冠病毒核酸检测服务。 开通服务的地区,人们可以拿起手机即可便捷的预约核酸检测,最快24小时即可拿到结果。如此便捷的服务,让广大民众欢欣鼓舞,科技的发展又一次为人们的生活带来翻天覆地的变化
中科院Nature子刊发表光遗传学成果
在面对威胁生命的刺激时做出正确的反应,是动物生存所必需的能力。众所周知,视觉是感知威胁的主要感官之一,但人们并不了解视觉刺激引起防御性应答的大脑回路。 中科院深圳先进技术研究院的科学家们通过小鼠研究,分析了动物看到捕食者时的先天性防御行为,揭示了视觉刺激引起先天恐惧时的大脑通路。这一成果发表在
Nature子刊:光遗传学技术获得重大突破
光遗传学允许人们通过光照控制大脑的神经元活性。这一技术依赖能够抑制或刺激神经元电信号的光敏蛋白,还需要将光源植入大脑,让光到达需要控制的细胞。 日前,MIT副教授Ed Boyden领导研究团队开发了一个新型光敏蛋白,它们可以响应头骨外的光源,实现非侵入性的神经元控制。这种被称为Jaws的蛋白不
Nature-Methods十大技术:光遗传学的利与弊
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的名词,不过它已经
Cell封面:为什么进食成瘾?光遗传学告诉你!
上世纪60年代,世界免疫学界形成了两个水火不容的阵营,只有对抗,没有团结可言了。当时免疫学亟待解决的核心问题是,脊椎动物究竟通过何种方式为每一种病原体量身定制特异性的防御机制,而且这种特异性防御的多样性几乎没有上限。 1963年,年轻的科学家麦克斯•戴尔•库珀加入了明尼苏达大学的罗伯特•古德的
光遗传学手段揭秘帕金森病新机制
帕金森病 (Parkinson’s disease, PD) 是一种老年人常见的神经退行性疾病。它主要影响患者的运动神经系统,导致PD患者出现颤抖、肢体僵硬、步态异常和运动功能减退等症状。目前还没有一种疗法可以治愈PD,不管是药物治疗还是脑深层电刺激 (deep brain stimulus,
卢光琇教授主译的《医学遗传学》出版
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498077.shtm今年84岁的著名生殖医学与医学遗传学家、中信湘雅生殖与遗传专科医院首席科学家卢光琇教授又有新译作。 ?卢光琇(右)向同行赠书。王昊昊 摄中信湘雅医院4月8日透露了上述消息。
基因芯片技术知识概要
生物科学正迅速地演变为一门信息科学。最明显的一个例子就是目前正在进行的HGP(human genome project),最终要搞清人类全部基因组的30亿左右碱基对的序列。除了人的遗传信息以外,还有其它生物尤其是模式生物(model organism)已经或正在被大规模测序,如大肠杆菌、啤酒酵母、秀
血液离心机技术知识
血液离心机 采用微电脑控制,自动平衡,无刷电机驱动,免维护,无碳粉污染,并采用高强度塑料制造,具有造型美观、体积小、重量轻、大容量、低噪音、率。血液离心机,可用于测定血细胞,沉淀分离少量血液并加以分析。加入适量血液样品,(你可以用外耳上的血,这是比较方便取到的),可以很短时间内离心到所需的
血液离心机技术知识
血液离心机 采用微电脑控制,自动平衡,无刷电机驱动,免维护,无碳粉污染,并采用高强度塑料制造,具有造型美观、体积小、重量轻、大容量、低噪音、率。 血液离心机,可用于测定血细胞,沉淀分离少量血液并加以分析。加入适量血液样品,(你可以用外耳上的血,这是比较方便取到的),可以很短时间内离心到所
潘卓华:一定拿诺奖的光遗传学-被遗忘的创始人
光遗传学是一项注定取得诺贝尔奖的技术。而华人科学家潘卓华(中国科大774校友)可能是光遗传学的创始人却被遗忘了。 光遗传学(optogenetics,注:有人认为应翻译成光控基因技术)被认为是数十年来神经科学的最大突破,为治愈帕金森、盲人和慢性病提供了可能。《知识分子》也曾于2016年5月7
最新综述:光遗传学在生物医学领域中应用
核心刊物”栏目期刊:科学通报,中国科学C辑:生命科学,均是由中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的,我国学术期刊中的知名品牌,被国内外各主要检索系统收录,如国内的《中国科学论文与引文数据库》(CSTPCD)、《中国科学引文数据库》(CSCD)等;美国的SCI、CA、EI,英国的SA,日本的
Neuron:芝加哥科学家实现光遗传学技术新突破
随着近年来科学家在表观遗传学领域研究的深入,人们开始希望通过体外刺激的方式来控制体内细胞尤其是神经元细胞的状态。这一领域有着广阔的应用前景,如治疗黄斑病变等遗传病。以此为基础,光遗传学等学科纷纷被建立起来。不过,目前为止,为了实现这一目标,研究人员不得不对神经元进行基因改造。这也极大阻碍了这一技
光遗传学技术将酵母变成高效“生化工厂”
对酵母等微生物进行基因改造,用来生产人类所需的化合物,这样的生物合成技术已经常见。美国一项新研究说,将光遗传学技术与生物合成技术相结合,可以大幅提高生产效率。 光遗传学技术是一种操控细胞的方法,即把特定基因改造得对光敏感,然后用光来打开或关闭基因功能,影响细胞活动。该技术已对神经科学等领域产生
极大进步,40-年前开始失明,光遗传学疗法重获光明!
2021 年 5 月 24 日,来自瑞士巴塞尔大学的 Botond Roska 教授联合匹兹堡大学 José-Alain Sahel 教授在 Nature Medicine 发表了题为 Partial recovery of visual function in a blind patient
高低温恒温槽的一些相关技术知识介绍
经常使用高低温恒温槽的用户应该都知道高低温恒温槽设备中不可缺少的是循环冷却剂; 在我们使用循环冷却剂久了循环冷却剂就会出现一些不佳的迹象这时候有一些用户会考虑要还一下循环冷却剂; 但又不确定需不需要进行更换,下面小编就给大家解决一下这个难题吧。 高低温恒温槽的循环冷却剂
关于全自动表面张力仪的一些技术知识(二)
实事求是的说机械式表面张力仪的操作是比较复杂的,这是它主要的缺点,然而由于是机械结构,在运输过程中可能会有零件发生位移变化,试验时可能需要人工调整,这个时候就对我们操作人员的动手能力有着较高的要求了。 使用全自动表面张力仪就方便很多,整个试验过程通过按钮就能控制,操作简单,试验快捷,但是也
关于全自动表面张力仪的一些技术知识(三)
仪器的校准方面是采用标准物质,用酒精和纯水进行校准,温度环境为25摄氏度加减5摄氏度。 其实不论是手动的机械式表面张力仪,还是基于重力法或是标准物质法校准的全自动表面张力仪,如果调试良好的话,测试都是一样的,在自动款这里来说,测试结果如果不受电磁干扰的影响,数值稳定,那么就很了。 在
高温箱式实验电炉安全技术知识
高温箱式实验电炉安全技术知识马弗炉是一种高温设备,它与燃油、煤气、电能、灰尘等密切联系在一起,容易引起火灾、烧伤、爆炸、中毒、触电等事故。因此,马弗炉与一般冷加工设备相比,不安全因素要多得多。 一般说来,马弗炉操作时的高温容易发生烫伤、灼伤和烧伤;高温熔盐和熔融金属遇到水后会发生爆炸;煤气和可控
电容电感测试仪技术知识
无功补偿电容器是满足电力系统无功平衡的重要设备。近年来无功问题得到了电业部门的普遍重视,无功补偿成套装置已大量投入配电网运行。电能供给要求系统有功与无功实时平衡。因此,无功补偿装置应满足自动跟踪、实时补偿的要求,这就不可避免地要频繁投、切无功补偿电容器组。电容器组的投、切操作,就会产生过电流与过电压