Naujas smegenų vaizdavimo metodas
- Ką sukūrė mokslininkai?
Mokslininkai sukūrė naują techniką, kuri
Naujas metodas – difuzinis optinis vaizdavimaslokalizacija (difuzinės optinės lokalizacijos vaizdavimas, DOLI). Jis naudoja artimųjų infraraudonųjų spindulių (NIR-II) spektroskopiją nuo 1000 iki 1700 nanometrų. Būtent tai užtikrina mažiausią šviesos sklaidą.
- Kodėl?
Norint suprasti sudėtingą gyvų organizmų biologiją ir ligų vystymąsi, būtina vizualizuoti biologinę dinamiką netrikdomoje aplinkoje, gyvo organizmo gilumoje.
3D fluorescencinė mikroskopija buvo atlikta visiškai neinvaziškai, su kapiliarų skiriamąja geba suaugusių pelių smegenyse, veiksmingai padengiant maždaug 1 centimetro matymo lauką.
Nauja smegenų vizualizavimo technika leidžia vaizdą apie kraujagysles giliai pelių smegenyse.
Suteikiant optinių stebėjimų galimybędidelė raiška giliuose gyvuose audiniuose yra ilgalaikis biomedicinos vaizdavimo tikslas, pažymi tyrėjai. Nauja plėtra bus naudinga tiriant nervų veiklą, mikrocirkuliaciją, neurovaskulinę sąveiką ir neurodegeneraciją.
Aktyvina neuronus giliai smegenyse
- Ką sukūrė mokslininkai?
Amerikos mokslininkai iš VašingtonoSent Luiso universitetas sukūrė naują smegenų stimuliavimo metodą, naudojant fokusuotą ultragarsą, galintį įjungti ir išjungti tam tikro tipo neuronus smegenyse ir tiksliai kontroliuoti motorinę veiklą neįdiegus chirurginio prietaiso.
Tyrimas parodė ultragarso sėkmę pirmą kartą giliai stimuliuojant neuronus.
Mokslininkai sukūrė specialų dizainą,turintys TRPV1 jonų kanalus į genetiškai atrinktus neuronus. Tada jie sukūrė nedidelį šilumos pliūpsnį, naudodami fokusuotą, mažo intensyvumo ultragarsą, kad per nešiojamą prietaisą atrinktų smegenų neuronus. Karštis, vos keliais laipsniais viršijantis kūno temperatūrą, suaktyvino TRPV1 jonų kanalą. Galų gale jis veikė kaip jungiklis, įjungiantis arba išjungiantis neuronus.
- Kodėl?
Neurologiniai sutrikimai, tokie kaip ligaParkinsono liga ir epilepsija buvo sėkmingai gydomi naudojant giliąją smegenų stimuliaciją. Problema ta, kad jiems reikia implantuoti chirurginį prietaisą. Nauja plėtra pakeis patį požiūrį į neurobiologijos tyrimus ir atvers naujus žmogaus smegenų ligų supratimo ir gydymo metodus.
Fotosintezė ne augaluose, o smegenyse
- Ką padarė mokslininkai?
Užblokuotos smegenų kraujagyslėsinsulto pacientai neleidžia kraujui, turinčiam daug deguonies, patekti į ląsteles. Tai, savo ruožtu, sukelia rimtą žalą. Augalai ir kai kurie mikrobai fotosintezės būdu gamina deguonį. O kas, jei būtų būdas jį suaktyvinti pacientų smegenyse? Mokslininkai būtent tai padarė su ląstelėmis ir pelėmis, demonstruodami mėlynai žalius dumblius ir specialias nanodaleles.
Melsvadumbliai, tokie kaipSynechococcus elongatusanksčiau buvo tiriamas trūkumo gydymasdeguonis širdies audiniuose ir navikai fotosintezės būdu. Tačiau matoma šviesa, reikalinga mikrobams sukelti, negali prasiskverbti į kaukolę. Taip, žinoma, arti infraraudonųjų spindulių šviesa gali praeiti pro kaulą, tačiau to nepakanka tiesioginiam fotosintezės aktyvavimui.
Naudojamos specialios nanodalelėsvaizdų, gali sugerti infraraudonųjų spindulių fotonus ir skleisti matomą šviesą. Naudodami juos mokslininkai sukūrė naują metodą, kurį vieną dieną būtų galima panaudoti insultą patyrusiems pacientamsS. elongatus, nanodalelės ir arti infraraudonųjų spindulių naujoje nanofotosintezės sistemoje.
Pelių smegenų dalys, gydytosnano-fotosintezės terapija (dešinėje) turi mažiau pažeistų neuronų, parodytų žaliai nei kontrolinės pelės (kairėje). Kreditas: pritaikytas iš „Nano Letters 2021“, DOI: 10.10.21 / acs.nanolett.1c00719.
Tyrėjai prisijungėS. elongatussu neodimio nanodalelėmis, kurios konvertuojaIR šviesa, prasiskverbianti į audinį matomu bangos ilgiu. Būtent tai bakterijos naudoja fotosintezei. Mokslininkai nustatė, kad nanofotosintezės metodas sumažino neuronų, kurie mirė po deguonies ir gliukozės trūkumo, skaičių. Tada jie suleido bakterijas ir nanodaleles pelėms su užblokuotomis smegenų arterijomis ir apšvietė peles. Terapija sumažino mirštančių neuronų skaičių, pagerino gyvūnų motorinę funkciją ir netgi padėjo pradėti augti naujoms kraujagyslėms.
- Kodėl?
Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis,Pasaulyje nuo insulto kasmet miršta 5 milijonai žmonių. Dar milijonai išgyvena, tačiau dažnai lieka neįgalūs, pavyzdžiui, turi problemų su kalba, rijimu ar atmintimi. Dažniausia priežastis yra smegenų kraujagyslių užsikimšimas, o geriausias būdas užkirsti kelią nuolatiniam smegenų pažeidimui dėl tokio tipo insulto yra kuo greičiau ištirpinti arba pašalinti užsikimšimą operacija. Tačiau šios parinktys veikia tik trumpą laiką po insulto ir gali būti pavojingos.
Nanofotosintezės metodas išsprendžia šią problemą.
Nors vaistas vis dar yra bandymų su gyvūnais stadijoje, žada, kad kada nors jis pažengs į klinikinius tyrimus su žmonėmis, teigia mokslininkai.
Skaityti daugiau
Mokslininkai nustatė, kad itin prisodrintas auksas susidaro kaip jogurtas
Uranas gavo keisčiausios Saulės sistemos planetos statusą. Kodėl?
Mokslininkai nugirdo „pokalbį“ tarp dviejų atomų