Ny hjärnbildningsmetod
- Vad har forskare skapat?
Forskare har utvecklat en ny teknik som
Ny metod - diffus optisk avbildninglokalisering (diffus optisk lokaliseringsavbildning, DOLI). Den drar fördel av nära-infraröd (NIR-II) spektroskopi från 1000 till 1700 nanometer. Det är detta som säkerställer minsta ljusspridning.
- Varför?
Visualisering av biologisk dynamik i en ostörd miljö, djupt i en levande organism, är nödvändig för att förstå den komplexa biologin hos levande organismer och utvecklingen av sjukdomar.
3D-fluorescensmikroskopi utfördes helt icke-invasivt med kapillärupplösning i den vuxna mushjärnan, vilket effektivt täckte ett synfält på cirka 1 centimeter.
En ny hjärnavbildningsteknik tillåter bilder av kärlsystemet djupt i hjärnan hos möss.
Ger möjlighet till optiska observationer medhög upplösning i djupt levande vävnad är ett mångårigt mål inom biomedicinsk bildbehandling, konstaterar forskarna. Den nya utvecklingen kommer att vara användbar för att studera neural aktivitet, mikrocirkulation, neurovaskulär interaktion och neurodegeneration.
Aktiverar nervceller djupt i hjärnan
- Vad har forskare skapat?
Amerikanska forskare från WashingtonUniversity of St. Louis har utvecklat en ny teknik för hjärnstimulering med fokuserad ultraljud som kan slå på och av vissa typer av nervceller i hjärnan och exakt kontrollera motoraktivitet utan att implantera en kirurgisk anordning.
Studien visade ultraljudets framgång för djup stimulering av nervceller för första gången.
Forskare har placerat en speciell design,innehållande TRPV1-jonkanaler till genetiskt utvalda nervceller. De skapade sedan en liten värmeskur med hjälp av fokuserad ultraljud med låg intensitet för att välja nervceller i hjärnan genom en bärbar enhet. Värmen, bara några grader över kroppstemperatur, aktiverade TRPV1-jonkanalen. I slutändan fungerade det som en omkopplare för att slå på eller av neuroner.
- Varför?
Neurologiska störningar såsom sjukdomParkinsons och epilepsi har haft viss framgång i behandling med djup hjärnstimulering. Problemet är att de kräver implantation av en kirurgisk anordning. Den nya utvecklingen kommer att förändra själva synen på forskning inom området neurobiologi och kommer att öppna upp för nya metoder för att förstå och behandla mänskliga hjärnsjukdomar.
Fotosyntes, inte i växter utan i hjärnan
- Vad har forskarna gjort?
Blockerade blodkärl i hjärnanstroke-patienter förhindrar syrerikt blod från att nå cellerna. Detta leder i sin tur till allvarliga skador. Växter och vissa mikrober producerar syre genom fotosyntes. Vad händer om det fanns ett sätt att aktivera det i hjärnan hos patienter? Forskare har gjort exakt detta med celler och möss som använder blågröna alger och speciella nanopartiklar i sin demonstration.
Blågröna alger som t.exSynechococcus elongatustidigare studerat för behandling av bristsyre i vävnaderna i hjärtat och tumörer genom fotosyntes. Men det synliga ljus som behövs för att utlösa bakterier kan inte tränga igenom skallen. Ja, naturligtvis, nära infrarött ljus kan passera genom ben, men det räcker inte att aktivera fotosyntes direkt.
Särskilda nanopartiklar som används föravbildning, kan absorbera nära-infraröda fotoner och avge synligt ljus. Med hjälp av dem har forskare utvecklat ett nytt tillvägagångssätt som en dag skulle kunna användas för strokepatienter genom att kombineraS. elongatus, nanopartiklar och nära infrarött ljus i ett nytt system av nanofotosyntes.
Hjärnavsnitt av möss behandlade mednano-fotosyntetisk terapi (till höger) har färre skadade nervceller som visas i grönt än kontrollmöss (vänster). Kredit: Anpassad från Nano Letters 2021, DOI: 10.10.21 / acs.nanolett.1c00719.
Forskare har kopplatS. elongatusmed neodymnanopartiklar som omvandlasIR-ljus som tränger in i vävnaden med en synlig våglängd. Detta är vad bakterier använder för fotosyntes. Forskare har funnit att nanofotosyntesmetoden minskar antalet neuroner som dör efter syre- och glukosbrist. De injicerade sedan bakterierna och nanopartiklarna i möss med blockerade cerebrala artärer och exponerade mössen för ljus. Terapin minskade antalet döende neuroner, förbättrade djurens motoriska funktion och hjälpte till och med att nya blodkärl började växa.
- Varför?
Enligt Världshälsoorganisationen,5 miljoner människor dör varje år av stroke världen över. Miljontals fler överlever, men de förblir ofta med funktionshinder, till exempel problem med tal, sväljning eller minne. Den vanligaste orsaken är blockering av blodkärl i hjärnan, och det bästa sättet att förhindra permanent hjärnskada från denna typ av stroke är att lösa upp eller ta bort blockeringen med operation så snart som möjligt. Dessa alternativ fungerar dock bara en kort tid efter en stroke och kan vara farliga.
Metoden nanofotosyntes löser detta problem.
Även om läkemedlet fortfarande testas på djur, lovar det att en dag gå vidare till kliniska prövningar på människor, säger forskare.
Läs mer
Forskare har funnit att superberikat guld bildas som yoghurt
Uranus har fått status som den konstigaste planeten i solsystemet. Varför?
Forskare hörde en "konversation" mellan två atomer