新しい脳画像技術
- 科学者は何を作成しましたか？
研究者は、
新しい方法は、びまん光ローカリゼーションイメージング(DOLI)です。近赤外分光法(NIR-II)を利用し ます。1000〜1700ナノメートル。
- なんで？
生物の複雑な生物学や病気の発症を理解するためには、生物の奥深くにある、乱されていない環境での生物学的ダイナミクスの可視化が必要です。
3D蛍光顕微鏡は、成体マウスの脳の毛細血管分解能で完全に非侵襲的に実行され、約1センチメートルの視野を効果的にカバーしました。
新しい脳画像技術により、マウスの脳の深部にある血管系の画像が可能になります。
光学観測の可能性を提供します深部生体組織の高解像度は、生物医学画像の長年の目標であると研究者らは述べています。新しい開発は、神経活動、微小循環、神経血管相互作用、神経変性の研究に役立ちます。
脳の深部でニューロンを活性化する
- 科学者は何を作成しましたか？
ワシントン出身のアメリカ人科学者セントルイス大学は、集束超音波を使用して新しい脳刺激技術を開発しました。これにより、脳内の特定の種類のニューロンのオンとオフを切り替え、手術器具を埋め込むことなく運動活動を正確に制御できます。
この研究は、ニューロンの深部刺激に対する超音波の成功を初めて示しました。
科学者たちは特別なデザインを配置しました、遺伝的に選択されたニューロンへのTRPV1イオンチャネルを含みます。次に、焦点を合わせた低強度の超音波を使用して小さな熱のバーストを作成し、ウェアラブルデバイスを介して脳内のニューロンを選択しました。体温よりわずか数度高い熱により、TRPV1イオンチャネルが活性化されました。最終的には、ニューロンをオンまたはオフにするスイッチのように機能しました。
- なんで？
パーキンソン病やてんかんなどの神経疾患は、脳深部刺激療法による治療に一定の成功を収めています。問題は、手術器具の埋め込みが必要であることです。 神経科学研究へのアプローチそのものが、人間の脳の病気を理解し、治療するための新しい方法を切り開くでしょう。
光合成、しかし植物ではなく脳で
- 科学者たちは何をしましたか？
脳内の血管の閉塞脳卒中患者は、酸素が豊富な血液が細胞に到達するのを防ぎます。これは、ひいては深刻な被害につながります。植物や一部の微生物は、光合成によって酸素を生成します。患者の脳でそれを活性化する方法があったとしたらどうでしょうか？科学者たちは、藍藻と特殊なナノ粒子を使用して、細胞とマウスでこれを正確に実証しました。
藍藻類、Synechococcus elongatus以前に欠乏症の治療のために研究された光合成による心臓と腫瘍の組織内の酸素。しかし、細菌を誘発するために必要な可視光は頭蓋骨を透過することはできません。はい、もちろん、近赤外光は骨を通過することができますが、光合成を直接活性化するのに十分ではありません。
イメージングに使用される特殊なナノ粒子は、近赤外光子を吸収し、可視光を放出することができます。それらを使用して、科学者はいつか可能になるかもしれない新しいアプローチを開発しました併用による脳卒中患者への使用S. elongatus、ナノ粒子およびナノ光合成の新しいシステムにおける近赤外光。
で治療されたマウスの脳切片ナノ光合成療法（右）は、対照マウス（左）よりも緑色で示される損傷ニューロンが少ない。クレジット：Nano Letters 2021、DOI：10.10.21 /acs.nanolett.1c00719から引用。
研究者は、S. elongatus組織に浸透する可視波長を変換するネオジムナノ粒子を使用。科学者たちは、ナノ光合成アプローチが次に、脳動脈が閉塞したマウスに細菌とナノ粒子を注入し、マウスに光を当てた。この治療法は、死にかけているニューロンの数を減らし、動物の運動機能を改善し、新しい血管が成長し始めるのを助けました。
- なんで？
世界保健機関によると、世界中で毎年500万人が脳卒中で亡くなっています。数百万人が生き残りますが、多くの場合、発話、嚥下、記憶の問題などの障害が残っています。最も一般的な原因は脳内の血管の閉塞であり、このタイプの脳卒中による永続的な脳の損傷を防ぐ最善の方法は、できるだけ早く手術で閉塞を解消または取り除くことです。ただし、これらのオプションは脳卒中後の短時間しか機能せず、危険な場合があります。
ナノ光合成法はこの問題を解決します。
この薬はまだ動物実験段階にありますが、有望ですいつの日か、ヒトでの臨床試験に移るだろう、と研究者らは言う。
続きを読む
科学者たちは、超濃縮金がヨーグルトとして形成されることを発見しました
天王星は、太陽系で最も奇妙な惑星のステータスを受け取りました。どうして？
科学者たちは、2つの原子の「会話」を耳にしました