神经及肌肉细胞的兴奋状况实现可视化
时间:2017-12-08

   神经元和肌肉细胞实现可视化的兴奋

  最近,日本化学与自然科学和自然科学研究所的研究人员开发了一项新技术,将发光珊瑚中的荧光蛋白与从海鞘中提取的膜电位传感物质结合起来,大大增加了膜电位纯的蛋白质特性(即由细胞膜分离的细胞内外液体之间的电位差,可以感知到这种分子间的电位差称为膜电位传感材料)感觉荧光探针的灵敏度,成功的神经元和肌肉细胞的兴奋性这种技术将有助于开发新一代的荧光显示技术,将颅神经等器官的快速电流活动转化为高清图像。

  根据日本化学化学研究所的网站,2002年,研究人员从冲绳和台湾蘑菇珊瑚两种海蘑菇中提取了两种荧光物质mUKG和mKO,mUKG发出绿光,mKO发出橙光。由于光谱中两个光谱的重合,两者的结合产生称为荧光共振的能量转移,这大大增加了灵敏度。后来,自然科学研究机构的研究人员于2005年从海水膜膜蛋白中提取了一种膜 - 电位敏感物质Ci-VSP,这是一种膜电位传感区域和去磷酸化氧化酶区域膜穿透酶蛋白,这种物质的作用,在潜在的感应区域的细胞膜电位变化将引起结构变化,使酶的活性也发生变化。

  这一次,日本研究人员试图将mUKG和mKO加到Ci-VSP所在的电位感应区,以观察其对膜电位变化的响应。结果显示,荧光物质可以非常清楚地显示膜电位的变化。科学家们将这种新物质命名为“美人鱼”。据介绍,美人鱼相比过去纯蛋白性质的荧光膜中潜在敏感物质的灵敏度提高了几倍,通过其膜电位的变化伴随着荧光信号的变化,研究人员可以实时捕捉到神经细胞引起的活性变化。然后科学家设置显微镜以高速捕捉荧光图像,允许直接观察人鱼皮层神经元和心肌细胞的电流展宽图像。

  研究人员说,这项发明使科学家能够更广泛更快地解决大脑和心脏活动,这对研究大脑活动,探索大脑的秘密和发展大脑的潜力具有重要意义。另外,本发明对于新型膜激发药物的开发也具有催化作用。