Nanopróbák fejlesztése az agyban lévő neurotranszmitterek kimutatására: A kutatók fluoreszcens, molekulárisan nyomott polimer nanorészecskéket szintetizálnak, hogy érzékeljék a kis neurotranszmitter molekulákat, és megértsék, hogyan szabályozzák az agyi tevékenységet

Újra kiadta Platón

Követő: 0

Kezdőlap > nyomja meg > Nanopróbák fejlesztése az agy neurotranszmittereinek kimutatására: A kutatók fluoreszcens, molekulárisan lenyomott polimer nanorészecskéket szintetizálnak, hogy érzékeljék a kis neurotranszmitter molekulákat, és megértsék, hogyan szabályozzák az agyi tevékenységet

A Shibaura Institute of Technology kutatói fluoreszcens molekulárisan nyomtatott polimer nanorészecskéket (fMIP-NP-ket) szintetizáltak, amelyek szondaként szolgálnak specifikus kis neurotranszmitterek, például szerotonin, dopamin és acetilkolin kimutatására. HITEL
Prof. Yasuo Yoshimi a SIT-ből, Japánból

Absztrakt:
Az állatok agya több tízmilliárd neuronból vagy idegsejtből áll, amelyek összetett feladatokat hajtanak végre, mint például az érzelmek feldolgozása, a tanulás és az ítéletek meghozatala azáltal, hogy neurotranszmittereken keresztül kommunikálnak egymással. Ezek a kis jelzőmolekulák diffundálnak – a magas koncentrációjú régiókból az alacsony koncentrációjú régiókba mozognak – a neuronok között, kémiai hírvivőként működve. A tudósok úgy vélik, hogy ez a diffúz mozgás lehet az agy kiváló működésének középpontjában. Ezért arra törekedtek, hogy megértsék a specifikus neurotranszmitterek szerepét azáltal, hogy amperometriás és mikrodialízis módszerekkel detektálják kibocsátásukat az agyban. Ezek a módszerek azonban nem adnak elegendő információt, ezért jobb érzékelési technikákra van szükség.

Nanopróbák fejlesztése az agyi neurotranszmitterek kimutatására: A kutatók fluoreszcens, molekulárisan benyomott polimer nanorészecskéket szintetizálnak, hogy érzékeljék a kis neurotranszmitter molekulákat, és megértsék, hogyan szabályozzák az agyi tevékenységet

Shibaura, Japán | Feladás dátuma: 3. március 2023

Ebből a célból a tudósok kifejlesztettek egy optikai képalkotó módszert, amelyben a fehérjepróbák megváltoztatják fluoreszcencia intenzitásukat, amikor egy specifikus neurotranszmittert észlelnek. A közelmúltban a japán Shibaura Institute of Technology kutatóinak egy csoportja Yasuo Yoshimi professzor vezetésével továbbvitte ezt az ötletet. Sikeresen szintetizáltak fluoreszcens molekuláris lenyomatú polimer nanorészecskéket (fMIP-NP), amelyek szondaként szolgálnak specifikus neurotranszmitterek – szerotonin, dopamin és acetilkolin – kimutatására. Nevezetesen, az ilyen szondák kifejlesztését eddig nehéznek tartották. Úttörő munkájuk, amelyet a Nanomaterials folyóirat 13. kötetének 1. számában tettek közzé 3. január 2023-án, Yuto Katsumata úr, Naoya Osawa, Neo Ogishita és Ryota Kadoya úr közreműködésével készültek.

Yoshimi professzor röviden elmagyarázza az fMIP-NP szintézis alapjait. „Több lépésből áll. Először a detektálandó neurotranszmittert egy üveggyöngy felületére rögzítik. Ezután a monomerek (polimerek építőkövei) különböző funkciókkal – detektálás, térhálósítás és fluoreszcencia – polimerizálódnak a gyöngyök körül, beburkolva a neurotranszmittert. A kapott polimert ezután kimossák, hogy egy nanorészecskét kapjanak, amelynek neurotranszmitter szerkezete üregként van nyomva. Csak a célzott neurotranszmitterhez fog illeszkedni, ahogy csak egy adott kulcs nyithatja a zárat. Ezért az fMIP-NP-k képesek észlelni a megfelelő neurotranszmittereket az agyban.

Amikor a megcélzott neurotranszmitterek beférnek az üregbe, az fMIP-NP-k megduzzadnak és megnőnek. A kutatók azt sugallják, hogy ez növeli a fluoreszcens monomerek közötti távolságot, ami viszont csökkenti kölcsönhatásaikat, beleértve a fluoreszcenciát elnyomó önkioltást is. Ennek eredményeként a fluoreszcencia intenzitása megnövekszik, ami a neurotranszmitterek jelenlétét jelzi. A kutatók javították a detektálás szelektivitását az üveggyöngyök felületén lévő neurotranszmitterek sűrűségének beállításával az fMIP-NP szintézis során.

Ezenkívül a neurotranszmitterek rögzítésére szolgáló anyag kiválasztása döntő szerepet játszik a detektálási specifitásban. A kutatók azt találták, hogy a kevert szilán jobb, mint a tiszta szilán a neurotranszmitterek, a szerotonin és a dopamin üveggyöngy felületéhez való rögzítésére. A szilánkeverékkel szintetizált fMIP-NP-k specifikusan kimutatták a szerotonint és a dopamint. Ezzel szemben a tiszta szilán felhasználásával szintetizáltak nem specifikus fMIP-NP-ket eredményeztek, amelyek reagáltak a nem célzott neurotranszmitterekre, és helytelenül azonosították őket szerotoninként és dopaminként. Hasonlóképpen, a poli([2-(metakriloil-oxi)-etil]-trimetil-ammónium-klorid (METMAC)-ko-metakrilamid), de nem a METMAC homopolimer, az acetilkolin neurotranszmitter hatékony álsablonja. Míg az előbbi fMIP-NP-ket termelt, amelyek szelektíven detektálták az acetilkolint, az utóbbi nem reagált nanorészecskékhez.

Ezek az eredmények azt mutatják, hogy az fMIP-NP-k megvalósíthatók az agyunkban felszabaduló neurotranszmitterek szelektív kimutatásában. „Az agy ezzel az új technikával történő leképezése feltárhatja a kapcsolatot a neurotranszmitterek diffúziója és az agyi aktivitás között. Ez pedig segíthet nekünk a neurológiai betegségek kezelésében, sőt olyan fejlett számítógépek létrehozásában is, amelyek utánozzák az emberi agy működését” – mondta Yoshimi professzor, aki lelkesedik az innovatív kutatásért.

Reméljük, hogy az általa elképzelt jövő hamarosan megvalósul!

####

A Shibaura Institute of Technology-ról
A Shibaura Institute of Technology (SIT) egy magánegyetem Tokióban és Szaitamában. Elődjének, a Tokyo Higher School of Industry and Commerce-nek, 1927-es megalakulása óta a „gyakorlaton keresztüli tanulás” filozófiája a mérnökképzésben. A SIT volt az egyetlen magántudományi és mérnöki egyetem, amelyet az Oktatási, Kulturális, Sport-, Tudományos és Technológiai Minisztérium által támogatott Top Global University Project-be választottak, és a 10-es tanévtől 2014 évig kap támogatást a minisztériumtól. Mottója: „A társadalomtól tanuló és a társadalomhoz hozzájáruló mérnökök gondozása” azt a küldetését tükrözi, hogy olyan tudósokat és mérnököket támogasson, akik hozzájárulhatnak a világ fenntartható növekedéséhez azáltal, hogy több mint 8,000 diákjukat kulturálisan sokszínű környezetbe teszik, ahol megtanulják megbirkózni velük. , együttműködni és kapcsolatot tartani a világ minden tájáról érkező diáktársaival.

Webhely: https://www.shibaura-it.ac.jp/en/

Yasuo Yoshimi professzorról a SIT-ből, Japánból
Yasuo Yoshimi a japán Shibaura Institute of Technology (SIT) Alkalmazott Kémia Tanszékének professzora. Ph.D.-t szerzett. Yoshimi professzor aktívan részt vesz a vegyészmérnöki, az elektrokémia, valamint a fizikai és makromolekuláris kémia területén. Az elmúlt három évtizedben mintegy 1995 kutatási cikket publikált, több mint 100 idézettel. Kutatócsoportja a Chemical Engineering Laboratory-ban olyan szenzorokat fejleszt, amelyek molekulárisan lenyomott makromolekulák segítségével mérik a gyógyszerszinteket a vérben, és vizualizálják az agy neurotranszmitter-szekrécióját.

Finanszírozási információk
Ezt a munkát részben a Japán Tudományos Kutatási Adományok (JSPS KAKENHI) (17H02088 számú támogatás) és a Japán Anyagtudományi Technológiát Elősegítő Alapítvány kutatási támogatása (2017) támogatja. .

További információért kattintson a gombra itt

Elérhetőségek:
Wang Yu
Shibaura Technológiai Intézet

Ha van észrevétele, kérem Kapcsolat minket.

A tartalom pontosságáért kizárólag a sajtóközlemények kiadói felelősek, nem pedig a 7th Wave, Inc. vagy a Nanotechnology Now.

Könyvjelző:

Kapcsolódó linkek

CIKK CÍME

Kapcsolódó hírek Sajtó

Hírek és információk

A tudósok a fény manipulálásának határait feszegetik szubmikroszkópos szinten Március 3rd, 2023

A TUS kutatói egy egyszerű, olcsó megközelítést javasolnak a szén nanocső huzalozásának műanyag fóliákon történő előállításához: A javasolt módszerrel olyan vezetékeket állítanak elő, amelyek alkalmasak teljesen széntartalmú eszközök fejlesztésére, beleértve a rugalmas érzékelőket, valamint az energiaátalakító és -tároló eszközöket. Március 3rd, 2023

A lipid nanorészecskék rendkívül hatékonyak a génterápiában Március 3rd, 2023

A kutatók innovatív eszközt fejlesztenek ki a félvezetők elektrondinamikájának mérésére: a betekintések energiahatékonyabb chipekhez és elektronikus eszközökhöz vezethetnek Március 3rd, 2023

Agy-számítógép interfészek

A só kivonása a víz egyenletből Október 7th, 2022

Dendrites hálózatban megvalósítható mesterséges neuroszálas tranzisztorok fejlesztése: A neuronokhoz hasonló rostos architektúrájú tranzisztorok képesek mesterséges neurális hálózatok kialakítására. A szálas hálózatok okos hordható eszközökben és robotokban használhatók Szeptember 24th, 2021

Az új agyszerű számítástechnikai eszköz szimulálja az emberi tanulást: A kutatók olyan eszközt kondicionáltak, amely asszociáción keresztül tanul, mint Pavlov kutyája Április 30th, 2021

A CEA-Leti bejelenti az EU-projektet a biológiai idegrendszerek többidős feldolgozásának utánzására: A célzott alkalmazások közé tartozik a nagydimenziós elosztott környezetfigyelés, a beültethető orvosi-diagnosztikai mikrochipek, a viselhető elektronika és az emberi/számítógépes interfészek Április 23rd, 2021

Lehetséges jövők

A tudósok önhangolható elektromechanikusan reagáló elasztomereket fejlesztenek ki Március 3rd, 2023

A szénalapú nem nemesfém egyatomos katalizátorok közelmúltbeli fejlődése energiaátalakítási elektrokatalízishez Március 3rd, 2023

A kagome fém szupravezető képességének megsemmisítése: a kvantumátmenetek elektronikus vezérlése a jövő alacsony energiaigényű elektronikájának jelölt anyagában Március 3rd, 2023

A stanfordi kutatók új módszert fejlesztenek ki a folyadékokban lévő baktériumok azonosítására: A technológia innovatív adaptációja egy régi tintasugaras nyomtatóban, valamint az AI által támogatott képalkotás gyorsabb és olcsóbb módszert jelent a baktériumok kimutatására a vérben, szennyvízben és egyebekben. Március 3rd, 2023

Nanomedicina

A gyógyszerek átjutása a vér-agy gáton nanorészecskék segítségével Március 3rd, 2023

A tudósok a fény manipulálásának határait feszegetik szubmikroszkópos szinten Március 3rd, 2023

A lipid nanorészecskék rendkívül hatékonyak a génterápiában Március 3rd, 2023

felfedezések

A tudósok önhangolható elektromechanikusan reagáló elasztomereket fejlesztenek ki Március 3rd, 2023

A szénalapú nem nemesfém egyatomos katalizátorok közelmúltbeli fejlődése energiaátalakítási elektrokatalízishez Március 3rd, 2023

A kagome fém szupravezető képességének megsemmisítése: a kvantumátmenetek elektronikus vezérlése a jövő alacsony energiaigényű elektronikájának jelölt anyagában Március 3rd, 2023

Közlemények

A szénalapú nem nemesfém egyatomos katalizátorok közelmúltbeli fejlődése energiaátalakítási elektrokatalízishez Március 3rd, 2023

A kagome fém szupravezető képességének megsemmisítése: a kvantumátmenetek elektronikus vezérlése a jövő alacsony energiaigényű elektronikájának jelölt anyagában Március 3rd, 2023

A gyógyszerek átjutása a vér-agy gáton nanorészecskék segítségével Március 3rd, 2023

Interjúk/Könyvkritikák/Esszék/Riportok/Podcastok/Fogyóiratok/Fehér papírok/Poszterek

A szénalapú nem nemesfém egyatomos katalizátorok közelmúltbeli fejlődése energiaátalakítási elektrokatalízishez Március 3rd, 2023

A kagome fém szupravezető képességének megsemmisítése: a kvantumátmenetek elektronikus vezérlése a jövő alacsony energiaigényű elektronikájának jelölt anyagában Március 3rd, 2023

A gyógyszerek átjutása a vér-agy gáton nanorészecskék segítségével Március 3rd, 2023

Nanobiotechnológia

A gyógyszerek átjutása a vér-agy gáton nanorészecskék segítségével Március 3rd, 2023

A tudósok a fény manipulálásának határait feszegetik szubmikroszkópos szinten Március 3rd, 2023

A lipid nanorészecskék rendkívül hatékonyak a génterápiában Március 3rd, 2023

SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
Forrás: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57314

Időbélyeg: Március 4, 2023