Dr. 熊鹤建(右),机械工程Research科学家,正在与李博士一起制备纳米囊泡. 秦振鹏,机械工程副教授. Research人员使用了一种镀金的纳米囊泡, 哪个植入大脑, 来包装神经肽. 当激光脉冲激活金涂层时,纳米囊泡释放神经肽.

大脑中被称为神经肽的化学信使几乎影响着人体的每一个功能, 然而,由于缺乏Research它们的方法,对这些分子的科学理解是有限的.

365app-365app安卓-365app安卓客户端下载v1.1.1 -apple app store的Research人员和其他机构的合作者开发了两种新工具,首次使控制小鼠大脑中神经肽的释放成为可能, 以及追踪分子, Research它们在大脑回路中的作用,并检查它们如何实时影响行为.

Dr. 振鹏秦,副教授 机械工程 Research员,尤金·麦克德莫特教授 埃里克·琼森工程与计算机科学学院, Research人员在2023年1月出版的《科学》杂志上发表的一篇论文中展示了控制神经肽释放的工具 纳米Research. 第二种工具的Research, 这种方法能让科学家在神经肽释放后更好地监测它们, 发表于8月. 22、2022年,印刷版 《应用化学》, 德国化学学会的期刊.

神经肽是由神经细胞产生和释放的分子. 它们在组织中扩散, 它们与不同类型的细胞结合,是调节许多身体功能和行为的关键, 从心率和肌肉运动到母性行为.

Dr. 熊鹤健(左)和张博士. 振鹏秦.

神经肽广泛地传递信息, 比如Wi-Fi信号, 而不是直接从一个细胞到另一个细胞, 这使得确定它们的影响变得具有挑战性, 说秦, 两项Research的共同通讯作者.

Research人员的目标是帮助科学家解决问题,从而更好地治疗一系列脑部疾病.

365app-365app安卓-365app安卓客户端下载v1.1.1 -apple app store的新工具首次允许科学家调节神经肽, 哪一点对于理解它们在大脑中的工作方式至关重要,秦说. “365app-365app安卓-365app安卓客户端下载v1.1.1 -apple app store希望, 最终, 这些工具可以促进Research,从而为患者提供更好的治疗.”

这些方法是建立在秦的基础上的 以前的工作 用一种叫做纳米囊泡的微小胶囊. 控制神经肽释放的工具包括将分子包装在镀金的纳米囊泡中, 哪个植入大脑. Research人员使用激光脉冲控制这一过程, 是什么激活了金涂层并使纳米囊泡释放其内容物.

他们开发的追踪神经肽活性的方法包括使用特殊培养的细胞和两种荧光蛋白. 被称为基于细胞的神经递质荧光工程报告, 或cnifer(发音为“sniffers”), 这些细胞被改造成表达荧光蛋白以及与神经肽结合的特定受体. 光的刺激会激活细胞中的荧光蛋白, 如果神经肽附着在受体上,哪个会发光. 该工具可以检测神经肽的存在和浓度.

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Dr. 振鹏秦, Erik Jonsson工程与计算机科学学院机械工程副教授

365app-365app安卓-365app安卓客户端下载v1.1.1 -apple app store想知道神经肽信号可以扩散多远. 365app-365app安卓-365app安卓客户端下载v1.1.1 -apple app store还试图找出它到达其他细胞需要多长时间. 熊鹤建,机械工程Research科学家,两项Research的第一作者.

这些Research得到了美国国家科学基金会的支持, 国家神经疾病和中风Research所(RF1NS110499), 国际人类前沿科学计划, 以及海德堡磷脂Research中心, 德国. 的 《应用化学》 该Research还得到了美国国家心理健康Research所(RO1MH111499).

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达拉斯德州大学的其他合著者 纳米Research 包括Kevin A. 阿尔贝托, 化学 doctoral student; Jonghae Youn PhD’19, now a scientist at SCIEX; Dr. Xiuying Li, a former UTD Research scientist now at Immorna; Yang Wang PhD’20; and Dr. 史蒂文·尼尔森他是中国科学院化学Research所的联合通讯作者和副教授 自然科学与数学学院.

365app-365app安卓-365app安卓客户端下载v1.1.1 -apple app store的联合作者 《应用化学》 Research包括 Dr. 回族欧阳, assistant professor of 机械工程; Xueqi Xu, 机械工程 doctoral student; Chen Xie, 机械工程 doctoral student; Blake A. 威尔逊博士的16, Research associate in 机械工程; Krutin Kumar BS’21, now a business development analyst at Scripps Research; and Li and Youn.

这项工作是与其他机构的Research人员合作完成的. 保罗Slesinger, 他是这两项Research的共同通讯作者,也是西奈山伊坎医学院神经技术和行为中心的主任. 除了西奈山, 这两篇论文的共同作者还包括纽约大学, 下州健康科学大学, 明尼苏达大学和加州大学, 圣地亚哥.