게시 및 게시 날짜 : 2014/10/27

빛 에너지로 살아있는 바카라 추천를 조작하는 기술 개발

-빛으로 살아있는 몸의 깊은 곳에서 바카라 추천 기능을 제어하는 분자 기술에 대한 AIMING

포인트

  • 고도로 생체 인식에 근적외선 레이저와의 조사에 의해 열 및 반응성 산소 종을 생성하는 분자 복합체로 만들어졌습니다
  • 이 분자 복합체는 원격으로 칼슘 유입을 살아있는 바카라 추천로 제어하고 바카라 추천막을 통한 전류
  • 근적외선 및 뇌 질환 치료를 사용하여 단일 바카라 추천의 기능적 제어 기술에 대한 예상

요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")Nanotube Applied Research Center고기능 CNT 팀 Miyako Eijiro 최고 연구원은 프랑스 과학 기술 센터 (CNR) 인 Alberto Bianco의 일류 연구 책임자입니다 Strasbourg University (Alain Belletz 회장) Louisa Decola 교수와 National University Corporation (Satomi Susumu 회장) 인 Yao Hiroshi 교수;근적외선 레이저열을 통한반응성 산소 종생산하는 유기농 염료Carbon Nanohorn(CNH) (나노 변조기)가 생산 되었고이 분자 복합체를 사용하여 살아있는 바카라 추천의 기능을 조작 할 수있는 새로운 조명 제어 기술이 개발되었습니다

이번에 개발 된 나노 조절기는 CNH 표면에 있습니다근적외선 형광 염료 (Irdye800CW)와 결합되어 있으며, 수성 용액에 분산되고 높은 생체 감기 성을 갖는 근적외선 레이저 광으로 조사 될 때, 열 및 반응성 산소 종이 효과적으로 생성된다 이 열 및 반응성 산소 종 생성 시스템은 바카라 추천로의 칼슘 이온의 원격 제어 및 바카라 추천막을 통해 흐르는 전류를 허용하여 살아있는 신체의 단일 바카라 추천의 기능을 제어 할 수있게한다 또한 분자 및 바카라 추천 수준에서 뇌 질환의 메커니즘을 설명하고 새로운 치료법을 개발하기위한 도구가 될 것으로 예상된다

이 연구에 대한 자세한 내용은 독일 화학 저널Angewandte Chemie International Edition에 온라인으로 게시됩니다 2014 년 10 월 25 일 (일본 시간)

근적외선 레이저 광선으로 열 및 반응성 산소 종을 동시에 생성하는 나노 조절기의 개념 다이어그램 및 나노 조절기로 인한 칼슘 유입으로 인해 형광을 방출하는 뉴런의 사진
(a) 근적외선 레이저 라이트와 열 및 반응성 산소 종을 동시에 생성하는 나노 조절기의 개념적 다이어그램
(b) 나노 모듈 화기에 의한 칼슘 유입 및 형광 방출을 유발하는 신경 바카라 추천


개발의 사회적 배경

최근 몇 년 동안 바카라 추천 연구의 발전은 놀랍습니다 특히Optogenetics를 대표하는 빛을 사용하여 바카라 추천 기능을 제어하기위한 기술에주의를 기울이고 있습니다 Optogenetics는 미지의 바카라 추천 네트워크를 풀고 질병을 치료하는 데 도움이 될 것으로 예상됩니다 이들은 단순히 광 스위치를 전환하여 바카라 추천와 특정 바카라 추천 집단의 기능을 제어 할 수 있습니다 그러나, 자외선 또는 가시 광선과 같은 낮은 생체 변형성을 갖는 빛이 사용되기 때문에, 살아있는 신체의 바카라 추천의 기능은 제어 될 수 없다 또한, 바이러스를 사용하여 유전자 변형이 필요하기 때문에 의료 응용에 적용하기가 어렵다는 과제가 있습니다

연구 기록

AIST는 근적외선 레이저 라이트 (가벼운 열 발생 특성)에 중점을 둔 우리는 광열 발전 장치를 사용하고 있습니다 (Aisotech Press 2011 년 10 월 27 일 발표), 생체 내에서 생체 활성 물질을 생산하는 유전자 발현 제어 기술 (Aisode Press 발표 2012 년 4 월 24 일), 생물학적 기능을 모방하는 새로운 분자 전달 시스템 (Aisode Press 2012 년 11 월 28 일 발표) 및 기타 작품이 개발 중입니다 이번에는 CNH 표면 및 제어 바카라 추천 기능의 표면에서 유기 형광 염료를 화학적으로 변형시킬 수있는 새로운 나노 조절기를 개발하는 작업을 수행했습니다

이 연구 개발은 과학 연구를위한 과학 연구를위한 과학 보조금 촉진 (A) (2013-2015)과 과학 홍보 협회의 2014 년 연구 보조금, 새로운 세대 연구소의 2014 년 연구 보조금, 공공 관심사 재단 및 CNRS의 2014 년 연구 보조금에 의해 지원되었습니다

연구 컨텐츠

CNH는 높은 생물 무자기성으로 근적외선 파장 범위 (700-1100 nm)에서 레이저 광으로부터의 열을 쉽게 생성합니다 오늘날 우리가 개발 한 나노 조절기는 화학적으로 수용성 근적외선 형광 염료 (IRDyee800CW)와 CNH 표면의 수용성 디아 미노리트리 에틸렌 글리콜을 화학적으로 변형시켰다 도 1은 물에서 합성 된 나노 조절기의 분산 및 광분 특성의 평가 결과를 보여준다 CNH가 물 등에 분산 되더라도 분자 사이의 강한 상호 작용으로 인해 과립 형태로 집계됩니다 CNH의 광분 특성을 최대화하기 위해, 물 또는 다른 영역에서 나노-레벨에서 CNH를 분산시켜야하지만, 표면의 수용성 분자로 인해 이번에 개발 된 나노 조절기는 물에서 높은 분산 안정성을 가지고 있으며, 응집 형성은 관찰되지 않았다 (도 1A) 또한, Irdye800CW 및 Diaminotriethylene Glycol 둘 다로 화학적으로 변형 된 CNH (Dye-CNH) 분산액 및 Diaminotriethylene 글리콜만으로 화학적으로 변형 된 CNH (NH2-cnh) 분산 용액, Irdye800CW 단독의 용액 및 바카라 추천 배양 용액에 대해 조사되었을 때, Dye-CNH 분산에서 최대 온도 상승이 관찰되었다 (도 1B) NH2-CNH 분산액은 온도를 증가 시켰지만 염료 -CNH보다 작았습니다 반면에, Irdye800CW 단독 및 바카라 추천 배양 배지의 용액에서 온도가 상승하지 않았다 염료 -CNH 분산은 CNH의 물 분산 가능성, 광분 특성 및 에너지 전달 및 근적외선 빛을 흡수하는 Irdyee800CW로부터의 전자 전달과 관련된 광분 특성을 향상시키는 효과로 인한 최대 온도 상승을 나타냈다

한편, Irdye800CW와 같은 많은 근적외선 형광 염료는 근적외선으로 조사 될 때 반응성 산소 종을 생성하는 것으로 알려져있다 반응성 산소 종이 염료 -CNH 분산에 존재할 때 녹색 형광을 방출하는 염료가 용해되었고, 근적외선 레이저로 조사 될 때, 녹색 형광이 형광 현미경 하에서 관찰 될 수있다 (도 1C) 또한, NH2-CNH 분산, IRDye800CW 단독의 용액 및 증류수에 용해 시켰으며, 형광 강도는 형광 현미경을 사용하여 측정하였고, 녹색 형광은 레저 출력에 상응하는 강도로 관찰되었다 1d) 이들은 우리가 개발 한 나노 조절제 염료 -CNH가 근적외선 레이저 광을 통해 열 및 반응성 산소 종을 효과적으로 생성 함을 보여준다 바카라 추천 내외에서 이온의 섭취 및 제거에 관여하는 단백질의 활성을 제어함으로써, 반응성 산소 종은 스트레스, 호르몬 전염 및 면역 반응과 같은 생명 활성에 필수적인 과정에 관여하므로 나노 모드 화기는 바카라 추천 기능을 제어 할 것으로 예상된다

(a) 물에서의 분산 성
그림 1 (a) 물에서의 분산 성, (b) 광분 특성, (c, d) 나노 모듈 화기의 반응성 산소 종 생성 특성

이번에 개발 된 나노 조절기를 사용하여, 나노 모드 하이터를 마우스 신경 모바카라 추천종 및 래트 신경의 하이브리드 바카라 추천 (ND7/23), 마우스 대 식바카라 추천 (RAW2647) 및 인간 자궁 경부암 바카라 추천 (HELA)에 혼합시켰다 바카라 추천 내부에, 칼슘 이온에 결합시 녹색 형광을 방출하는 지표도 포함된다 808 nm의 파장을 갖는 근적외선 레이저 광으로 조사하고 형광 현미경을 사용하여 관찰 된 경우, 세 가지 유형의 바카라 추천 모두가 효과적으로 형광을 방출하기 때문에 칼슘 유입이 나노 조화제에 의해 제어 될 수 있음이 밝혀졌다 (도 2A)

또한, 바카라 추천에 도입 된 래트 척수의 등근 신경절 (DRG)은 파장에서 785 nm의 레이저 광으로 조사된다패치 클램프 방법를 사용하여 측정되었을 때, 레이저 출력에 상응하는 전류의 변화가 관찰되었으며, 이는 나노 모듈 화기에 의해 바카라 추천막 전류를 제어 할 가능성을 나타낸다 (도 2B)

(a) 나노 모드 화기에 의한 RWA2647 바카라 추천로의 칼슘 이온 유입 다이어그램 및 (b) 각 레이저 출력에 대한 응답으로 DRG 바카라 추천의 바카라 추천막을 통한 전류의 변화
그림 2 (a) 나노 조절기 (그림의 적색 원은 레이저 조사 위치를 보여줍니다) 및 (b) 각 레이저 출력에 해당하는 DRG 바카라 추천의 바카라 추천막을 통한 전류의 변화

이번에 개발 된이 기술은 근적외선 조명을 사용하는데, 이는 생물 변환이 매우 높으며, 살아있는 신체의 깊은 곳에서 바카라 추천 기능을 제어 할 수있는 것으로 생각되며, 이전에는 불가능했습니다 또한 바이러스를 사용하여 유전자 조작을 할 필요가 없습니다 이러한 장점은 뇌의 특정 영역에서 바카라 추천를 활성화함으로써 무선 및 바이러스가없는 등 광기 기반 바카라 추천 기능 제어 기술의 성능을 향상시킬 수 있으며 의료 응용의 가능성을 더욱 증가시킬 수 있습니다

미래 계획

앞으로이 기술을 적용하여 단일 셀 수준에서 셀 기능 분석 기술을 구축 할 계획입니다 우리는 또한 파킨슨 병 및 알츠하이머 병과 같은 뇌 질환과 관련된 새로운 치료법으로 이어질 핵심 말초 기술을 개발할 것입니다



터미널 설명

◆ 근적외선 레이저
레이저는 빛을 증폭시키고 방출하는 레이저 장치입니다 레이저 조명은 탁월한 지향성과 수렴을 가지므로 생성 된 빛의 파장을 일정하게 유지할 수 있습니다 700 내지 1100 nm 사이의 근적외선 영역의 파장에서의 빛은 특히 생물 변환이 높은 것으로 알려져있다[참조로 돌아 가기]
◆ 반응성 산소 종
반응성 산소 종은 슈퍼 옥사이드 음이온 라디칼, 하이드 록시 라디칼, 과산화수소 및 단일 산소로 크게 분할되는 산소 분자에 대한 일반적인 용어이며, 생명 활동에 필수적인 물질입니다[참조로 돌아 가기]
◆ Carbon Nanohorn
1998 년 Dr Iijima Sumio 및 기타 그룹에 의해 발견 된 탄소 나노 튜브의 유형 직경이 2-5nm이고 길이는 40-50 nm 인 불규칙한 모양을 갖습니다 수천 명의 사람들이 함께 모여 약 100 nm의 직경을 가진 구형 어셈블리를 형성합니다 특히, 그것은 화학 물질을 운반하기위한 캐리어가 될 것으로 예상되며, 생의학 분야에서 관심을 끌고있다[참조로 돌아 가기]
◆ Nano modulator
오늘날 우리가 개발 한 CNH 및 유기 염료로 구성된 분자 복합체는 근적외선에 의해 바카라 추천막을 통해 흐르는 바카라 추천 및 전류로 칼슘 유입을 조작 할 수 있으므로,이 분자 복합체는 나노 스케일 로봇과 비교하여 "나노 조절기"라고 불렀습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 근적외선 형광 염료 (IRDYE800CW)
irdye800cw는 상업적으로 이용 가능한 형광 시약 (여기 파장 : 778 nm, 형광 파장 : 789 nm)으로, 근적외선 영상을 위해 개발 된 Li-Cor가 판매했습니다[참조로 돌아 가기]
◆ Optogenetics
Optogenetics는 신경 및 심근과 같은 특정 바카라 추천가 자외선 또는 가시 광선을 사용하여 수입 및 바카라 추천에 관여하는 단백질을 발현하는 다음, 이들 바카라 추천를 자외선 또는 가시 광으로 조사하여 표적 바카라 추천를 흥분 시키거나 억제하는 기술이다[참조로 돌아 가기]
◆ 가벼운 열 발생 특성
그것은 많은 나노 카본 재료의 특성 중 하나이며, 레이저 조명 또는 카메라 플래시에서 쉽게 열을 생성 할 수 있다는 사실이 특징입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 패치 클램프 방법
바카라 추천막을 통해 흐르는 전류를 측정하는 방법 입구 및 이온 외부에 관여하는 단백질의 활성은 직접 측정 될 수 있습니다[참조로 돌아 가기]


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