Jauna smadzeņu attēlveidošanas metode
- Ko zinātnieki ir radījuši?
Pētnieki ir izstrādājuši jaunu tehniku, kas
Jauna metode ir difūzā optiskās lokalizācijas attēlveidošana (DOLI).Tas izmanto tuvās infrasarkanās spektroskopijas (NIR-II) priekšrocības no1000 līdz 1700 nanometri.
- Kāpēc?
Bioloģiskās dinamikas vizualizācija netraucētā vidē, dziļi dzīvā organismā, ir nepieciešama, lai izprastu dzīvo organismu sarežģīto bioloģiju un slimību attīstību.
3D fluorescences mikroskopija tika veikta pilnīgi neinvazīvi ar kapilāru izšķirtspēju pieaugušo peles smadzenēs, efektīvi aptverot aptuveni 1 centimetra redzamības lauku.
Jauna smadzeņu attēlveidošanas metode ļauj attēlot asinsvadus dziļi peļu smadzenēs.
Nodrošinot optisko novērojumu iespēju arpētnieki atzīmē, ka augsta izšķirtspēja dziļos dzīvos audos ir ilgstošs mērķis biomedicīnas attēlveidošanā. Jaunā attīstība būs noderīga, lai pētītu neironu darbību, mikrocirkulāciju, neirovaskulāro mijiedarbību un neirodeģenerāciju.
Neironu aktivizēšana dziļi smadzenēs
- Ko zinātnieki ir radījuši?
Amerikāņu zinātnieki no VašingtonasSentluisas Universitāte ir izstrādājusi jaunu smadzeņu stimulācijas paņēmienu, izmantojot fokusētu ultraskaņu, kas var ieslēgt un izslēgt noteiktus neironu veidus smadzenēs un precīzi kontrolēt motorisko aktivitāti, ne implantējot ķirurģisku ierīci.
Pētījums parādīja ultraskaņas panākumus, lai pirmo reizi dziļi stimulētu neironus.
Zinātnieki ir ievietojuši īpašu dizainu,kas satur TRPV1 jonu kanālus ģenētiski atlasītiem neironiem. Pēc tam viņi radīja nelielu siltuma pārrāvumu, izmantojot koncentrētu, zemas intensitātes ultraskaņu, lai atlasītu smadzeņu neironus, izmantojot valkājamu ierīci. Karstums, tikai dažus grādus virs ķermeņa temperatūras, aktivizēja TRPV1 jonu kanālu. Galu galā tas darbojās kā slēdzis, lai ieslēgtu vai izslēgtu neironus.
- Kāpēc?
Neiroloģiskiem traucējumiem, piemēram, Parkinsona slimībai un epilepsijai, ir bijuši zināmi panākumi, ārstējot ar dziļu smadzeņu stimulāciju.Problēma ir tā, ka viņiem ir nepieciešama ķirurģiskas ierīces implantācija. Pati pieeja neirozinātnes pētījumiem pavērs jaunas metodes cilvēka smadzeņu slimību izpratnei un ārstēšanai.
Fotosintēze nevis augos, bet smadzenēs
- Ko zinātnieki ir izdarījuši?
Smadzeņu asinsvadu bloķēšanainsulta pacienti neļauj skābeklim bagātām asinīm nokļūt šūnās. Tas, savukārt, rada nopietnus bojājumus. Augi un daži mikrobi fotosintēzes laikā ražo skābekli. Ko darīt, ja būtu veids, kā to aktivizēt pacientu smadzenēs? Zinātnieki to ir izdarījuši ar šūnām un pelēm, demonstrācijā izmantojot zilaļģes un īpašas nanodaļiņas.
Zilaļģes, piemēram,Synechococcus elongatusiepriekš pētīts trūkumu ārstēšanaiskābekli sirds audos un audzējos, izmantojot fotosintēzi. Bet redzamā gaisma, kas nepieciešama mikrobu iedarbināšanai, nevar iekļūt galvaskausā. Jā, protams, infrasarkanā gaisma var iziet cauri kaulam, bet ar to nepietiek, lai tieši aktivizētu fotosintēzi.
Īpašas nanodaļiņas, ko izmanto attēlveidošanai, var absorbēt infrasarkanos fotonus un izstarot redzamo gaismu.Izmantojot tos, zinātnieki ir izstrādājuši jaunu pieeju, kas kādreiz var būt iespējamaLietošana insulta pacientiem, kombinējotS. elongatus, nanodaļiņas un tuvu infrasarkanā gaisma jaunā nanofotosintēzes sistēmā.
Peļu smadzeņu daļas, kas ārstētas arnano-fotosintēzes terapijā (labajā pusē) ir mazāk bojātu neironu, kas parādīti zaļā krāsā, nekā kontroles pelēm (pa kreisi). Kredīts: pielāgots no Nano Letters 2021, DOI: 10.10.21 / acs.nanolett.1c00719.
Pētnieki savienojaS. elongatusar neodīma nanodaļiņām, kas pārvērš redzamo viļņa garumu, iekļūstot audos.Zinātnieki ir atklājuši, ka nanofotosintētiskā pieeja samazinaPēc tam viņi injicēja baktērijas un nanodaļiņas pelēm ar bloķētām smadzeņu artērijām un pakļāva peles gaismai.Terapija samazināja mirstošo neironu skaitu, uzlaboja dzīvnieku motorisko funkciju un pat palīdzēja jauniem asinsvadiem sākt augt.
- Kāpēc?
Saskaņā ar Pasaules Veselības organizācijas datiem,Pasaulē katru gadu no insulta mirst 5 miljoni cilvēku. Miljoniem cilvēku izdzīvo, bet viņi bieži paliek ar invaliditāti, piemēram, runas, rīšanas vai atmiņas problēmām. Visbiežākais iemesls ir smadzeņu asinsvadu aizsprostojums, un labākais veids, kā novērst neatgriezeniskus smadzeņu bojājumus no šāda veida insulta, ir pēc iespējas ātrāk bloķēt vai likvidēt ar operāciju. Tomēr šīs iespējas darbojas tikai īsu laiku pēc insulta un var būt bīstamas.
Nanofotosintēzes metode atrisina šo problēmu.
Lai gan šīs zāles joprojām ir izmēģinājumu ar dzīvniekiem fāzē, tām ir solījumsKādu dienu pāriet uz cilvēku klīniskajiem pētījumiem, saka pētnieki.
Lasīt vairāk
Zinātnieki ir atklājuši, ka īpaši bagātināts zelts tiek veidots kā jogurts
Urāns ir saņēmis visdīvainākās Saules sistēmas planētas statusu. Kāpēc?
Zinātnieki dzirdēja divu atomu "sarunu"