ابداع یک ترکیب حساس به نور برای تعدیل فعالیت نورون ها

به گزارش آخرین خبر، پژوهشگران ایتالیایی، ترکیب جدیدی ابداع نموده اند که نسبت به نور حساس است و می تواند به تعدیل فعالیت نورون ها یاری کند.

ابداع یک ترکیب حساس به نور برای تعدیل فعالیت نورون ها

به گزارش آخرین خبر و به نقل از تک اکسپلور، فناوری های نوری که می توانند برای تعدیل فعالیت های نورونی مورد استفاده قرار بگیرند، امکان پژوهش در حوزه علوم اعصاب و زیست شناسی را فراهم می نمایند. ابزار نوری، به متخصصان علوم اعصاب امکان می دهند تا نورون ها یا نواحی خاصی از مغز را تحریک و مهار نمایند. این ابزار را می توان برای آنالیز عملکرد مدارها یا نواحی خاصی از مغز و همچنین شناسایی درمان های احتمالی جدید برای بیماری های عصبی و روانی به کار برد.

پژوهشگران موسسه فناوری ایتالیا(IIT) و دانشگاه پلی تکنیک میلان(Polytechnic University of Milan)، اخیرا نوعی ترکیب جدید حساس به نور ابداع نموده اند که می توان از آن برای ساخت حسگرهای فتوسوئیچ استفاده کرد. این ترکیب جدید موسوم به زیاپین 2(Ziapin2) می تواند در ساخت حسگرهایی به کار برود که دمای آنها هنگام برخورد با نور مرئی، افزایش نمی یابد. این ترکیب جدید می تواند حد فاصلی را میان لایه پلاسما ایجاد کند که دوام بالایی دارد و ظرفیت آن را افزایش می دهد.

گوگلیلمو لانزانی(Guglielmo Lanzani)، از پژوهشگران این پروژه گفت: پژوهش ما با الهام از دو آنالیز اجرا شده است. نخستین آنالیز، با استفاده از مولکول های فتوکرومیک برای جذب نور در سلول های زنده صورت می گیرد و دومین آنالیز نیز ایجاد تغییر در غشای نورون و ظرفیت الکتریکی آن برای ذخیره شارژ است که به تحریک سلول منجر می گردد.

مولکول های فتوکرومیک می توانند شکل خود را پس از جذب نور تغییر دهند. این تغییر، بعضی از ویژگی های آنها از جمله اثرات فضایی، رنگ و ویژگی های الکتریکی را تحت تاثیر قرار می دهد.

این ویژگی ها هنگام آنالیز روی غشای نورون، به مولکول های فتوکرومیک امکان دادند تا مانند کلیدهای مکانیکی عمل نمایند و با جذب نور و تغییر ظرفیت الکتریکی، به تعدیل ضخامت غشای نورون بپردازند. این روش نهایتا می تواند ظرفیتی را برای عملکرد نورون ها ایجاد کند.

لانزانی ادامه داد: روش هایی که در این پژوهش به کار رفتند، به ما امکان دادند تا به یک مکانیسم تحریک غیر حرارتی دست یابیم و حساسیت نسبت به نور را در سلول ها و بافت های زنده ایجاد کنیم. روش ما، غیر ژنتیکی است یعنی بدون ژن درمانی انجام می گردد و اصلاحات شیمیایی دائمی نیز در سلول انجام نمی دهد؛ در نتیجه ابزاری با کمترین میزان تهاجم است.

هنگامی که پژوهشگران، پالس هایی از نور مرئی را در نورون های حامل این ترکیب جدید به کار گرفتند، حالتی گذرا از بیش قطبی(hyperpolarization) را در آنها مشاهده کردند. اندکی پس از این مرحله، دیپولاریزاسیون صورت گرفت و نهایتا به ایجاد ظرفیت های جدیدی منجر شد.

فابیو بنفناتی(Fabio Benfenati)، از پژوهشگران این پروژه گفت: دستاورد اصلی پژوهش ما این است که توانستیم نورون ها را بدون احتیاج به دستکاری اپتوژنتیک و دخالت مستقیم در کانال های یونی غشای نورون تحریک کنیم. ما این کار را با تغییر شکل غشای نورون انجام دادیم که نهایتا موجب شد نورون ها از نظر الکتریکی، پایداری بیشتری در تاریکی داشته باشند و انتشار آنها با یاری تحریک نوری صورت بگیرد.

بنفناتی اضافه نمود: برنامه ما برای پژوهش بیشتر، دو بخش را شامل می گردد. ما در بخش نخست این برنامه کوشش می کنیم تا کارآیی زیاپین را در تحریک مدارهای شبکیه چشم ارتقا دهیم و در بخش دوم، سعی داریم تا زیاپین، بیشتر محلول در آب باشد و مدت بیشتری در غشای نورون باقی بماند.

این پژوهش، در مجله Nature Nanotechnology به چاپ رسید.

منبع: خبرگزاری ایسنا
انتشار: 20 فروردین 1399 بروزرسانی: 27 فروردین 1399 گردآورنده: anti6.ir شناسه مطلب: 856

به "ابداع یک ترکیب حساس به نور برای تعدیل فعالیت نورون ها" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "ابداع یک ترکیب حساس به نور برای تعدیل فعالیت نورون ها"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید