Name: 광유전학 실험을 위한 간단하고 다양한 조명 시스템 구축 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-01-12T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 41 s
Description: 배우세요 광유전학 실험을 위한 다양한 조명 시스템 구축 방법을. 적색 및 원적색 광을 이용한 유전자 발현 제어가 가능하며, 비용 효율적인 LED 회로 설계와 자동화된 조명 프로그래밍을 통해 다양한 실험 환경에 적용할 수 있습니다.

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개발 중인 LED 시스템의 다양한 버전을 테스트해 주신 Yingxiao (Peter) Wang, Ziliang Huang 및 Molly Allen에게 감사드립니다. 이 연구는 UC 샌디에고의 Kavli Brain and Mind 연구소와 Salk Institute, National Science Foundation이 보조금 CCF-0939370, NIH Grant NS060847 및 NIH Grant R21DC018237에 따라 NSF 정보 과학 센터를 통해 지원했습니다.

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</ol>

저자는 공개 할 이해 상충이 없습니다.

여기에 설명된 LED 시스템은 당사 실험실에서 여러 광유전학 도구를 최적화, 특성화 및 사용하는 데 사용되었습니다. Kyriakakis et al.4에서, 우리는 PhyB-PIF 유전자 스위치의 많은 조합을 병렬로 시험하였다. 그런 다음이 시스템을 사용하여 유전자 스위치 역학과 효과적인 광도를 측정하기 위해 다른 주파수에서 빛의 펄스를 테스트했습니다. 이 시스템은 또한 자극 5,6에 청색광을 사용하는 두 개의 광유전학적 시스템을 최적화하고 특성화하는 데 사용되었습니다. 대부분의 광유전학 도구를 활성화할 수 있을 만큼 충분히 밝은 LED는 하나만 필요했기 때문에 각 우물에 많은 수의 LED가 있는 시스템을 구입하는 것이 항상 필요한 것은 아닙니다. 이 설정은 저렴하고 안정적이며 재구성하기 쉽고 어셈블리 프로토콜을 따르기 위해 사전 전기 전문 지식이 필요하지 않습니다.
보충 보충 그림 31–38에서는 최대 4개의 LED를 시스템에 통합하는 방법을 설명합니다. 이로 인해 많은 수의 병렬 조건이 필요한 일부 실험이 제한될 수 있지만 이 프로토콜에 사용되는 9V 전원 공급 장치를 더 높은 와트 전원 공급 장치로 교체하여 더 많은 LED를 추가할 수 있습니다. 마찬가지로 여러 개의 저전력 LED를 각 회로에 병렬로 연결할 수 있습니다. 이 후자의 배열에서, 일부 LED들은 개별적으로 제어되지 않을 것이지만, 이것은 많은 LED들이 더 넓은 영역을 커버하기 위해 요구될 때 유용할 수 있다. 이 시스템의 전자 장치에 익숙해지면 사용자 정의하는 방법이 많이 있습니다. 시스템을 사용자 정의하기 위한 추가 전략에는 LED를 샘플에 더 멀리 또는 더 가깝게 배치하고 균일한 조명 조건을 위해 필터/디퓨저를 통해 조명하거나 (보충 그림 23) 및 Allen et al.5에서와 같이 가열을 방지하는 것이 포함됩니다. LED 디자인의 또 다른 주목할만한 특징은 에폭시로 캡슐화되어 있고 뒷면에 터치 패스너가 있다는 것입니다. 이를 통해 LED를 인큐베이터, 어항, 동물 케이지, 벽 등 거의 모든 곳에 쉽게 안전하게 배치 할 수 있습니다.
광유전학을 사용하여 유전자, 신호 경로 및 기타 세포 활동을 제어하는 많은 실험은 종종 맥동이 필요하거나 큰 시간 규모에 걸쳐 있거나 인큐베이터에서 수행해야 하므로 현미경 없이 자동화 또는 원격 조작이 필요합니다. 이 LED 시스템은 가습 된 CO2 인큐베이터 내부에서 문제없이 몇 달 동안 지속적으로 테스트되었습니다. 추가적으로, PhyB 광유전학적 시스템과 같은 가역적 시스템을 이용하여, 실험자는 특정 펄스 조명 스케줄을 프로그래밍할 필요가 있을 수 있다. 우리의 이전 연구4에서, 우리는 사용자 인터페이스를 통해 포유동물 세포에서 PhyB-PIF3 스위치의 가역성 역학을 테스트하기 위해 펄싱 프로그램을 사용했다. 이 원고에 설명된 방법론을 사용하면 펄스 프로토콜을 쉽게 프로그래밍할 수 있어 사용자 친화적인 방식으로 다양한 유형의 광유전학 실험에 필요한 유연성과 자율성을 제공합니다.
이 시스템을 구축하는 가장 중요한 단계는 PCB 보드에 전기 회로를 조립하고 구성 요소를 연결하는 것입니다., 섹션 1 및 섹션 2에 자세히 설명되어 있습니다. 이 섹션의 각 단계를 주의 깊게 따르고 각 구성 요소를 납땜하기 전에 핀홀 번호를 한 줄씩 다시 확인하는 것이 중요합니다. 섹션 2에서는 회로에 연결할 구성 요소를 설정하는 방법을 설명합니다. 구성 요소가 올바른 방향으로 연결되도록 전선 간 커넥터의 검은색 및 빨간색 전선 색상이 일치하는지 확인하는 것이 특히 중요합니다. 이 두 섹션의 작은 실수는 시스템의 기능에 영향을 미칠 가능성이 큽니다. 실제로이 방법 문제를 해결하는 첫 번째 단계는 회로가 올바르게 구축되었고 모든 연결이 제자리에 있는지 확인하는 것입니다. 둘째, 느슨한 연결에 대한 납땜 품질과 회로를 단락시킬 수 있는 플레어링 와이어헤어에 대한 와이어를 확인하는 것이 특히 중요합니다. 세 번째 단계는 LED가 올바르게 작동하는지 확인하는 것이며, 전원 공급 장치 또는 1.5V 배터리를 사용하여 LED의 두 단자를 악어 클립으로 클리핑하여 수행할 수 있습니다. 잠재적으로 중요한 또 다른 고려 사항은 가열(고전력에서 LED를 사용할 때) 또는 더 넓은 확산 조명을 위해 빛을 확산시키는 것을 방지하는 것입니다. 이러한 고려사항을 해결하기 위해, LED는 보충 도 23 및 Allen et al.5에 설명된 바와 같이, 내부에 "프라이버시 필름"이 있는 블랙박스 외부에 실장될 수 있다. 이 시스템의 단순성으로 인해 모듈식 구성 요소를 확인, 수정, 업그레이드 또는 수리하기 위해 분해하는 것은 어렵지 않습니다.
유도성 유전자 시스템에 대한 또 다른 중요한 요소는 제어되는 생물학적 시스템에 얼마나 많은 활성화가 필요한지 또는 얼마나 많은 누출이 허용되는지를 고려하는 것입니다. 도 6에 도시된 바와 같이, 이들은 리포터 DNA의 양에 따라 달라질 수 있다. 또한, 형질감염 효율 및 따라서, 각 세포에서 리포터 구축물의 카피 수는 다양할 것이다. 일부 실험에서는 약물 유도성 시스템에서 일반적으로 수행되는 것처럼 고정된 양의 리포터 또는 PhyB 유전자-스위치 성분을 갖는 세포주를 만들고 원하는 범위의 유도 발현을 갖는 클론을 스크리닝하는 것이 유리할 수 있다. 렌티바이러스 플라스미드 pPK-2304의 크기와 불안정성으로 인해 pcDNA 백본 pPK-351(애드진 #157921) 및 pPK-352(애드진 #157922)에서 PhyB 스위치의 비렌티바이러스 플라스미드 버전도 만들었습니다.
이 프로토콜에 따라 이 LED 조명 시스템을 구축함으로써 사용자는 시험관 내 및 생체 내에서 다양한 광유전학 실험을 수행하는 데 필요한 모든 구성 요소를 갖게 됩니다. 포유동물 세포에서 PhyB-PIF3를 사용하기 위한 지침과 결합하여, 이 프로토콜은 비엔지니어 및 생물학자가 다양한 맥락에서 PhyB 기반 광유전학을 유연하고 효과적으로 사용할 수 있게 할 것이다.

광유전학적 도구가 보편화되고 있으며 유전자 발현, 세포 신호 전달 등과 같은 생물학적 과정을 광학적으로 제어하기 위한 새로운 기술이 지속적으로 개발되고 있습니다1,2,3. 빛으로 세포 과정을 제어하는 능력은 빠른 동역학, 엄격한 공간 제어 및 광도 및 노출 시간으로 제어할 수 있는 용량 의존적 조절을 허용합니다. 이러한 도구를 사용하려면 이러한 매개 변수를 제어하는 장치가 필요합니다. 우리는 최근에 적색광/원적외선을 사용하여 유전자를 가역적으로 활성화 및 비활성화하는 유전적으로 암호화된 PhyB-PIF3 포유동물 유전자 스위치를 개발했습니다.4. 이 시스템은 여러 포유류 세포주에서 테스트되었으며 빛의 펄스를 포함하여 매우 적은 양의 빛으로도 유전자 발현의 비할 데 없는 유도를 가능하게 했습니다. PhyB 스위치 및 유사한 도구(5,6)를 사용하기를 원하는 연구원들은 조명 강도 및 지속시간을 제어하는 방법에 대한 정보를 자주 요청한다. 따라서 우리는 광유전학을 위한 이러한 도구의 광범위한 채택을 가능하게 하기 위해 단계별 지침과 함께 이 프로토콜을 개발했습니다.
LED가 널리 사용되기 전에는 필터가있는 광대역 광원을 사용하여 피토크롬7과 같은 광 반응 단백질을 연구했습니다. 최근 일부 LED 조명 시스템은 광유전학 도구8,9,10,11,12와 함께 발표되었지만 이러한 프로토콜은 전자/소프트웨어에 대한 상당한 전문 지식이 필요하거나 특수 장비(예: 3D 프린터, 레이저 절단기 또는 포토마스크)가 필요하거나 일부 연구자가 연구 요구 사항을 위해 배포해야 하는 단계별 지침을 제공하지 않을 수 있습니다. 멀티웰 플레이트에서 개별 웰을 독립적으로 제어하는 것이 유용할 수 있지만, 연구자가 빛과 어둠 또는 적색광과 원적외선에서 여러 다른 샘플만 비교하면 되는 경우에는 종종 필요하지 않습니다. 또한 기존의 많은 상용 시스템은 비용이 많이 들고 사용자 정의 기능이 제한됩니다. 그러나 이 프로토콜에 설명된 LED는 비용 효율적이고 밝으며 다양한 방법으로 실장할 수 있습니다. 따라서 여러 가지 유형의 샘플을 조명하는 데 사용할 수 있습니다. 제공된 프로토콜 및 소프트웨어를 통해 자외선(UV)에서 NIR에 이르는 LED를 소프트웨어와 함께 사용 및 제어하여 UVR8 13,14, Dronpa 15,16, LOV 도메인 17,18, 스텝 펑션 옵신 19,20, CRY2 21,22, PhyB 4,23,24를 사용하여 광유전학적 실험을 수행할 수 있습니다. ,25, 박테리아 피토크롬26,27,28,29 및 기타 빛에 반응하는 시스템 30,31,32.
이 프로토콜은 광유전학적 실험을 실행하기 위한 분자/세포 도구뿐만 아니라 광 자극을 위한 다양한 매개변수를 제어하는 데 필요한 회로 및 기타 하드웨어의 조립에 대한 자습서를 구성합니다. 또한, 우리는 Kyriakakis et al.4 에서 최적화된 플라스미드가 클로닝을 위해 더 작고 더 안정적이라고 보고합니다. 이 프로토콜을 통해 전자 및 광학에 대한 전문 지식이 없는 생물학자도 유연하고 견고한 조명 시스템을 구축할 수 있습니다. 단계별로 LED 시스템을 구축하는 방법을 보여 주며 광유전 도구의 광범위한 채택을위한 기술적 병목 현상을 제거합니다. 이 시스템은 와이어 포트가 없는 경우에도 대부분의 세포 배양 인큐베이터에서 쉽게 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 우리는 성능 저하없이 6 개월 이상 가습 된 CO2 인큐베이터에 LED 시스템을 지속적으로 보관했습니다. 또한 LED 시스템을 컴퓨터에 연결하고 GitHub(https://github.com/BreakLiquid/LED-Control-User-Interfaces)에서 제공하는 오픈 소스 소프트웨어와 인터페이스하는 방법도 설명합니다. 이 프로토콜을 사용하여 시스템을 구축하면 연구원에게 잠재적인 문제를 디버깅하고, 부품을 교체하고, 기능을 개선/확장할 수 있는 기본 지식을 제공합니다.
시스템 개요
조명 시스템 구축에는 (1) 전자 회로 구축, (2) 주변 장치(전원 공급 코드, 전원 스위치 등) 구축, (3) LED 구축, (4) 이러한 모든 구성 요소 조립 및 (5) 사용자 인터페이스로 LED를 제어하는 소프트웨어 설치가 포함됩니다(그림 1A). 완료되면 조명 시스템은 사용자 인터페이스를 통해 최대 4개의 LED를 독립적으로 제어할 수 있습니다(그림 1B). 사용자 인터페이스를 통해 각 LED는 지정된 시간 간격으로 펄스하고 지정된 시간 후에 차단할 수 있습니다. 지정된 시간에 조명 프로그램을 시작하기 위한 시작 지연도 있습니다. 전위차계(POT)는 각 LED의 강도를 독립적으로 조절하거나 컴퓨터 없이 수동 LED 제어에 사용할 수 있습니다. LED에 대한 전선은 맞춤형 길이일 수 있으므로 인큐베이터 또는 실험실 공간에 쉽게 배치할 수 있습니다. 이러한 LED의 높은 전력으로 인해 멀리서 단일 LED로 넓은 영역을 비추는 데 사용할 수 있습니다.
LED 드라이버 설명
LED의 강도에 전원을 공급하고 제어하기 위해 이 프로토콜은 "LED 드라이버"를 구축하는 단계를 거칩니다. 각 LED에는 작동하는 전압 범위가 있습니다(그림 1C). 작동 중에 광도를 제어하는 레귤레이터의 출력 전압은 전위차계로 조정할 수 있습니다. POT는 저항을 변경하여 출력 전압/밝기를 조정합니다. 1kΩ(1킬로옴) POT로 튜닝하면 "고전압 회로"라고 하는 것이 제공되며 범위는 1.35V에서 2.9V입니다. 2.9V는 저전압 LED를 작동하기에는 너무 높기 때문에(그림 1C) 저전압 LED와 일치하도록 범위를 제한하는 단일 수정(저항기 3 또는 "R3" 보충 그림 1A)을 보여줍니다. R3은 전위차계와 병렬로 연결할 때 LED에 적용되는 최대 전압을 1.85V( 추가 그림 8에 자세히 설명되어 있음)로 낮추는 역할을 합니다. 전류 대신 전압을 사용하여 밝기를 제어함으로써 시스템은 작동 전압이 다른 LED에 대해 더 유연합니다. 그림 1C 에는 최적의 회로 선택을 안내하는 고전압 및 저전압 LED 목록이 포함되어 있습니다. 이 설계는 전위차계가 꺼져 있을 때 LED가 완전히 꺼지고 전압이 LED의 일반적인 작동 전압 이상으로 올라가지 않도록 최소 전압을 충분히 낮게 유지합니다. PhyB 광유전학의 경우, 우리는 저전압 회로를 사용하는 진한 적색 및 원적색 LED를 사용한다.
LED 컴퓨터 제어 시스템 설명
LED 조명 시스템은 컴퓨터나 마이크로 컨트롤러 없이 일정한 조명에 사용할 수 있습니다. 그러나 프로그램 펄스 및 개별 LED 타이밍 제어를 위해서는 마이크로 컨트롤러를 설치해야 합니다. 마이크로 컨트롤러를 사용하여 LED를 제어하려면 마이크로 컨트롤러를 회로에 연결하기 위해 트랜지스터가 필요합니다. 이 트랜지스터는 마이크로 컨트롤러의 전압을 감지하고 전도성 또는 절연성으로부터 전환합니다. "켜짐" 및 "꺼짐"을 제어하기 위해 R2에서 제어 가능한 션트로 "NPN 스위칭 유형 트랜지스터"(2N2222)를 사용합니다(보충 그림 1A). 마이크로 컨트롤러의 전압이 트랜지스터베이스에 적용되면 트랜지스터가 전도성이되어 LED 전압을 낮게 만들어 LED를 끕니다. 따라서 LED 및 트랜지스터 켜기 및 끄기 상태는 PC에 설치된 소프트웨어에 의해 제어되는 마이크로 컨트롤러에 의해 직접 제어됩니다.
조명 시스템을 만들려면 다음 단계가 필요합니다. 전기 회로를 구축하십시오. 전원 공급 장치, 수동 전원 스위치, POT 및 마이크로 컨트롤러 연결을 구축합니다. LED를 구축하십시오. 조명 시스템에 맞는 블랙 박스를 수용하고; 모든 배선과 장치를 연결하십시오. LED 제어 소프트웨어를 설치하고 빛으로 세포를 자극하십시오. 이중 루시퍼라아제 분석을 사용하여 유전자 발현을 측정합니다.

<table><tbody><tr><td>18AWG 2핀 RED 블랙 와이어</td><td>Amazon</td><td>15M-28AWG-2468</td><td>LED를 전원 회로에 연결하는 저렴한 와이어. https://www.amazon.com/gp/product/B072KGYH1M/ref=oh_aui_detailpage_o05_s00?ie=UTF8&psc=1</td></tr><tr><td>1K 옴 포텐시오미터</td><td>아마존</td><td>52161500</td><td>2 x 1K 옴 포텐시오미터 전위 + 2 x 블랙 컨트롤 노브. https://www.amazon.com/gp/product/B00XIWA2GO/ref=oh_aui_detailpage_o00_s00?ie=UTF8&psc=1</td></tr><tr><td>20 게이지 실리콘 JST 커넥터</td><td>Amazon</td><td>SIM& NAT 5.9 인치 2 핀 남성 여성 JST RCY 플러그 커넥터</td><td>이것들은 매우 일반적이며 많은 등가물이 있습니다. https://www.amazon.com/gp/product/B071XN7C43/ref=oh_aui_detailpage_o00_s01?ie=UTF8&psc=1</td></tr><tr><td>22 AWG 솔리드 점퍼 와이어</td><td>Amazon</td><td>WJW-60B-R</td><td>Jameco Valuepro WJW-60B-R 와이어 점퍼 키트 350 각 22 AWG, 14 길이 10 색상 각 25 길이. https://www.amazon.com/Jameco-Valuepro-WJW-60B-R-Jumper-Lengths/dp/B01KHWEB3W/ref=sr_1_5?s=industrial&ie=UTF8&qid=1519261370&sr=1-5&keywords=solid+wire+breadboard&dpID=51UopZhPJeL&preST=_SX342_QL70_&dpSrc=srch</td></tr><tr><td>560 옴 1/2와트 1% 허용 오차</td><td>아마존</td><td>a14051600ux0301</td><td>Uxcell a14051600ux0301 60개 축 방향 리드 1% 허용 오차 컬러 링 금속 필름 저항 저항, 560 옴 1/2W. https://www.amazon.com/a14051600ux0301-Tolerance-Colored-Resistor-Resistance/dp/B016ZU2DGC/ref=pd_day0_328_9?_encoding=UTF8&pd_rd_i=B016ZU2DGC&pd_rd_r=XTM6KHQ3NT8DHWB1QWZN&pd_rd_w=txGNx&pd_rd_wg=ELyii&psc=1&refRID=XTM6KHQ3NT8DHWB1QWZN</td></tr><tr><td>820 옴 1/2watt 1% 허용 오차</td><td>아마존</td><td>TTL-A-8035-50Ea</td><td>50Ea 메탈 필름 저항기 세트 820 옴 1% 1/2W (0.5W). https://www.amazon.com/50Ea-Metal-Film-Resistor-0-5W/dp/B00VGU2SS0/ref=sr_1_14?s=industrial&ie=UTF8&qid=1518045187&sr=1-14&keywords=1%2F2W+820+Ohm+resistor</td></tr><tr><td>A 남성 to B 남성 케이블 (10 피트)</td><td>Amazon</td><td>Part# 30-001-10B</td><td>Arduino와 함께 제공되는 케이블이 상자에 잘 맞지 않습니다. https://www.amazon.com/gp/product/B001MSU1HG/ref=oh_aui_detailpage_o07_s00?ie=UTF8&psc=1</td></tr><tr><td>Ardiuino UNO 등가</td><td>Amazon</td><td>Elegoo EL-CB-001</td><td>UNO R3 보드 ATmega328P ATMEGA16U2 Arduino용 USB 케이블이 있습니다. https://www.amazon.com/gp/product/B01EWOE0UU/ref=oh_aui_detailpage_o03_s00?ie=UTF8&psc=1</td></tr><tr><td>Arduino 홀더</td><td>Digikey</td><td>X000018</td><td>매우 꼭 맞습니다. https://www.digikey.com/product-detail/en/arduino/X000018/1050-1150-ND/8135632</td></tr><tr><td>회로 및 라이트 챔버용 블랙 박스</td><td>Amazon</td><td>1591ESBK</td><td>Hammond 1591ESBK ABS 프로젝트 박스 블랙. https://www.amazon.com/gp/product/B0002BSRIO/ref=oh_aui_detailpage_o07_s00?ie=UTF8&psc=1</td></tr><tr><td>블루 LED</td><td>Digikey</td><td>LXML-PB01-0040</td><td>LED LUXEON 반란군 블루 SMD. "세이버 20mm 스타 베이스" 사용 https://www.digikey.com/product-detail/en/lumileds/LXML-PB01-0040/1416-1029-1-ND/3961134</td></tr><tr><td>케이블 타이</td><td>Amazon</td><td>sd027</td><td>Tarvol 나일론 지퍼 타이(100개 팩) 8인치 자동 잠금 케이블 타이(흰색). https://www.amazon.com/Tarvol-Nylon-Locking-Cable-White/dp/B01MRD0JRR/ref=sr_1_7?s=hi&ie=UTF8&qid=1519261882&sr=1-7&keywords=Cable+ties&dpID=51zUNmuUjyL&preST=_SY300_QL70_&dpSrc=srch</td></tr><tr><td>Command 냉장고 클립</td><td>Amazon</td><td>17210CLR</td><td>블랙박스 내부에 회로 기판을 고정하기 위한 클립. 명령 스트립도 사용할 수 있습니다. https://www.amazon.com/gp/product/B0084M69YM/ref=oh_aui_detailpage_o00_s01?ie=UTF8&psc=1</td></tr><tr><td>시안 LED</td><td>Digikey</td><td>LXML-PE01-0070</td><td>LED LUXEON REBEL 시안 SMD. "세이버 20mm 스타 베이스" https://www.digikey.com/products/en?keywords=1416-1031-1-nd</td></tr><tr><td>전기 테이프 - 3M 스카치 #35 전기 테이프 가치 팩</td><td>아마존</td><td>03429NA</td><td>스카치 700 전기 테이프, 03429NA, 3/4 in x 66 ft. https://www.amazon.com/Scotch-Electrical-Tape-4-Inch-66-Foot/dp/B001ULCB1O/ref=psdc_256161011_t1_B001B19FDK</td></tr><tr><td>Farred LED 720nm</td><td>Luxeon Star LED</td><td>LXML-PF01</td> <td>사용원적외선(720nm) LUXEON 반란군 LED. "세이버 20mm 스타 베이스" https://www.luxeonstar.com/lxml-pf01-far-red-luxeon-rebel-led-260mW</td></tr><tr><td>Farred LED 740nm</td><td>Ushio</td><td>EDC740D-1100-S5</td><td>사용 "STAR XP 3535" 베이스 https://www.ushio-optosemi.com/jp/products/led/power/pdfs/edc/EDC740D-1100-S5.pdf</td></tr><tr><td>Farred LED 780nm</td><td>Ushio</td><td>EDC780D-1100</td> <td>사용"STAR XP 3535" 사용 http://www.ushio-optosemi.com/jp/products/led/power/pdfs/edc/EDC780D-1100.pdf</td></tr><tr><td>Farred LED 810nm</td><td>Ushio</td><td>EDC810D-1100</td><td>사용 "STAR XP 3535" base http://www.ushio-optosemi.com/jp/products/led/power/pdfs/edc/EDC810D-1100.pdf</td></tr><tr><td>Farred LED 850nm</td><td>Ushio</td><td>EDC850D-1100</td> <td>사용"STAR XP 3535" 사용 http://www.ushio-optosemi.com/jp/products/led/power/pdfs/edc/EDC850D-1100.pdf</td></tr><tr><td>그로밋</td><td>아마존</td><td>피코 6120D</td><td>이것들은 매우 일반적이며 많은 등가물이 있습니다. https://www.amazon.com/Pico-6120D-Vinyl-Grommets-Package/dp/B0002ZG47G</td></tr><tr><td>헤어/앨리게이터 클립</td><td>아마존</td><td></td><td>1-3/4 인치 (45 mm)- 헤어 클립 단일 프롱 메탈 앨리게이터 클립 헤어보우 액세서리 -실버,50 개. https://www.amazon.com/gp/product/B00K09T3L8/ref=oh_aui_detailpage_o00_s00?ie=UTF8&psc=1</td></tr><tr><td>LED 베이스</td><td>Luxeon Star LEDs</td><td>LXB-RS20A</td><td>세이버 20 mm 스타 블랭크 알루미늄 MCPCB 베이스 Rebel LEDs https://www.luxeonstar.com/saber-20mm-star-blank-mcpcb-base-for-a-rebel-leds</td></tr><tr><td>LED PCB fopr Ushio LED</td><td>Adura LED 솔루션</td><td>STAR XP 3535 패키지 LED</td><td>Ushio의 다른 많은 LED에 적합 http://aduraled.com/product/pcb/1901-star-xp-3535-package-led</td></tr><tr><td>Loctite 에폭시 클리어 다목적, 0.85-플루이드 온스 주사기</td><td>아마존</td><td>1943587</td><td>록타이트 에폭시 클리어 다목적, 0.85-플루이드 온스 주사기. https://www.amazon.com/Loctite-Multi-Purpose-0-85-Fluid-Syringe-1943587/dp/B011INNBN0/ref=psdc_256243011_t4_B0044FBB8C</td></tr><tr><td>NTE 열 수축 2 : 1 다양한 색상 및 크기 160 개</td><td>아마존</td><td>B000FIDTYG</td><td>이들은 매우 일반적이며 많은 등가물이 있습니다 . https://www.amazon.com/NTE-Heat-Shrink-Assorted-Colors/dp/B000FIDTYG/ref=sr_1_1?s=hi&ie=UTF8&qid=1519261282&sr=1-1&keywords=nte+shrink&dpID=41L5l7LCfiL&preST=_SX342_QL70_&dpSrc=srch</td></tr><tr><td>그림 걸이 벨크로 스트립</td><td>Amazon</td><td>PH204-16NA</td><td>이것으로 LED를 여러 곳에 걸 수 있습니다. https://www.amazon.com/Command-Picture-Hanging-16-Pairs-PH204-16ES/dp/B073XS3CHV/ref=pd_sim_60_5?_encoding=UTF8&pd_rd_i=B073XS3CHV&pd_rd_r=112KGQJNRRYD0RAT598H&pd_rd_w=3n34Q&pd_rd_wg=sRvec&psc=1&refRID=112KGQJNRRYD0RAT598H</td></tr><tr><td>전원 공급 장치</td><td>Amazon</td><td>tb013</td><td>어쨌든 우리가 끝을 잘라냈기 때문에 다른 9V 1.5Z AC/DC 컨버터는 할 수 있습니다. https://www.amazon.com/gp/product/B06Y1LF8T5/ref=oh_aui_detailpage_o07_s01?ie=UTF8&psc=1</td></tr><tr><td>전원 스위치 로커 스위치</td><td>Amazon</td><td>SIXQJZML</td><td>이것들은 매우 일반적이며 많은 등가물이 있습니다. https://www.amazon.ca/COOLOOdirect-Solder-Rocker-Switch-Toggle/dp/B071Y7SMVQ/ref=sr_1_31?_encoding=UTF8&c=ts&dchild=1&keywords=Boat+Rocker+Switches&qid=1594434474&s=sports&sr=1-31&ts_id=2438617011</td></tr><tr><td>직사각형 커넥터 - 압착 전선용</td><td>Digikey</td><td>2183-1905-ND</td><td>6 직사각형 커넥터 - 하우징 검정색 0.100"(2.54mm) https://www.digikey.com/product-detail/en/pololu-corporation/1905/2183-1905-ND/10450382?utm_adgroup=Rectangular%20Connectors%20-%20Housings&utm_source=google&utm_medium=cpc&utm_campaign=Shopping_Product_Connectors%2C%20Interconnects_NEW&utm_term=&utm_content=Rectangular%20Connectors%20-%20Housings&gclid=Cj0KCQjwvIT5BRCqARIsAAwwD-QmETT-ko07ote5VQgodKvWU0uDG8GYN7Vj-6WVBBOWdSgPaPd9azAaAhVLEALw_wcB</td></tr><tr><td>적색 LED</td><td>Digikey</td><td>LXM3-PD01</td><td>LED LUXEON REBEL 딥 레드 SMD. "세이버 20mm 스타 베이스" 사용 https://www.digikey.com/products/en?keywords=1416-1701-1-nd</td></tr><tr><td>사포</td><td>아마존</td><td>B002NEV6GS</td><td>3M Wetordry 사포, 03022, 800그릿, 3 2/3인치 x 9인치. </td></tr><tr><td>와이어 및 회로 구성 요소 납땜용 https://www.amazon.com/3M-03022-Imperial-Wetordry-Sandpaper/dp/B002NEV6GS/ref=sr_1_1?dchild=1&keywords=3M+Imperial+Wetordry+3-2%2F3+in.+x+9+in.+800+Grit+Sandpaper+Sheets+%2810+Sheets-Pack%29&qid=1594435012&sr=8-1 솔더</td>, <td>Amazon</td><td>Mudder 무연 솔더 와이어 Sn99 Ag0.3 Cu0.7, 전기 납땜용 로진 코어 포함, 0.6mm(0.22lbs)</td><td>이것들은 매우 일반적이며 많은 등가물이 있습니다. https://www.amazon.com/Mudder-Solder-Electrical-Soldering-0-22lbs/dp/B01B61TWGY</td></tr><tr><td>회로 구축을 위한 납땜 가능한 브레드보드</td><td>Amazon</td><td>GK1007</td><td>Gikfun 납땜 가능한 브레드보드 금도금 마감 프로토 보드 PCB Arduino용 DIY 키트 (5PCS 팩) GK1007. https://www.amazon.com/gp/product/B071R3BFNL/ref=oh_aui_detailpage_o04_s00?ie=UTF8&psc=1</td></tr><tr><td>스페이드 드릴 비트</td><td>아마존</td><td>어윈 88811</td><td>이것들은 매우 일반적이며 많은 등가물이 있습니다. https://www.amazon.com/Speedbor%C2%AE-Blue-GrooveTM-Standard-Length-Woodboring/dp/B017S9JXB2/ref=sr_1_10?ie=UTF8&qid=1519516560&sr=8-10&keywords=11%2F16+spade+bit</td></tr><tr><td>트랜지스터</td><td>뉴어크</td><td>2N2222A</td><td>여러 곳에서 구입할 수 있습니다 . http://www.newark.com/nte-electronics/2n2222a/bipolar-transistor-npn-40v-to/dp/10M4197</td></tr><tr><td>전압 조정기</td><td>Newark</td><td>LM317T</td><td>NTE956. https://www.newark.com/stmicroelectronics/lm317t/adjustable-linear-regulator-1/dp/89K0685?gclid=CjwKCAiAu9vwBRAEEiwAzvjq-1rmUi6lvOIFFt-BxttHXvmAeUoni4NM0BW-BtM_LMliSqxA9Xq4KxoCfikQAvD_BwE&mckv=sQqHZDDRz_dc|pcrid|219869297712|plid||kword|lm317t|성냥|p|slid||제품||pgrid|35966450488|ptaid|kwd-541160713|& s_kwcid=AL!8472!3!219869297712!p!! g!! LM317T& CMP=KNC-GUSA-SKU-MDC</td></tr><tr><td>Windows 10 태블릿</td><td>Amazon</td><td>B08BYTT79Y</td><td>모든 Windows 10 PC에서 사용할 수 있습니다. https://www.amazon.com/gp/product/B08BYTT79Y/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o01_s00?ie=UTF8&psc=1</td></tr><tr><td>세포 배양 시약</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Human Embryonic Kidney 293 cells HEK293</td><td>ATCC</td><td>ATCC CRL-1573</td><td>일반적인 세포주. https://www.atcc.org/products/all/CRL-1573.aspx</td></tr><tr><td>Fetal Bovine Serum</td><td>ThermoFisher</td><td>26140079</td><td>이들은 매우 일반적이며 많은 등가물이 있습니다. https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/26140079#/26140079</td></tr><tr><td>Dulbecco' s Modified Eagle Medium High Glucose</td><td>ThermoFisher</td><td>11965&마이너스; 092</td><td>이것들은 매우 일반적이며 많은 등가물이 있습니다. https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/11965118?SID=srch-srp-11965118#/11965118?SID=srch-srp-11965118</td></tr><tr><td>10,000 units/mL 페니실린 및 10,000 &micro; 스트렙토마이신</td><td>ThermoFisher</td><td>15140122</td>의 g/mL <td>이들은 매우 일반적이며 많은 등가물이 있습니다. https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/15140122?SID=srch-srp-15140122#/15140122?SID=srch-srp-15140122</td></tr><tr><td>White Corning 96-Well Solid Black or White 폴리스티렌 마이크로플레이트</td><td>ThermoFisher</td><td>07-200-589</td><td>흰색 접시가 선호됩니다. 투명 플레이트를 사용하지 마십시오. https://www.fishersci.com/shop/products/costar-96-well-black-white-solid-plates-8/p-152852</td></tr><tr><td>PEI MAX - 트랜스펙션 등급 선형 폴리에틸렌이민 하이드로클로라이드 (MW 40,000)</td><td>PolySciences</td><td>24765-1</td><td>다른 트랜스펙션 시약으로 교체 가능. https://www.polysciences.com/default/catalog-products/life-sciences/transfection-reagents/polyethylenimine-max-mw40000-high-potency-linear-pei/</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>장비 이름</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Diagonal Cutting Plier (110mm)</td><td>Amazon</td><td>Proskit 1PK-037S</td><td>이것들은 매우 일반적이며 많은 등가물이 있습니다 . https://www.amazon.com/iExcell-Diagonal-Cutting-Nippers-Chrome-Vanadium/dp/B076XYVS6Y/ref=sr_1_11?dchild=1&keywords=diagonal+cutting+pliers&qid=1594436230&sr=8-11</td></tr><tr><td>절삭 공구 및 그라인더가있는 Dremil 3000</td><td>Amazon</td><td>Dremel 3000</td><td>Dremel 3000-2/28 가변 속도 로터리 툴 키트- 1 어태치먼트 & 28 액세서리 - 그라인더, 샌더, 폴리셔, 라우터 및 조각사. https://www.amazon.com/Dremel-3000-2-28-Attachments-Accessories/dp/B005JRJE7Y/ref=sr_1_3?dchild=1&keywords=Dremel+200-1%2F15+Two-Speed+Rotary+Tool+Kit&qid=1594436404&s=hi&sr=1-3</td></tr><tr><td>Dremil 절단 및 연삭 도구</td><td>Amazon</td><td>Dremel 200-1/15</td><td>유사한 Dremil이 작동합니다. https://www.amazon.com/Dremel-200-1-Two-Speed-Rotary-Tool/dp/B002BAHF8W/ref=sr_1_1?s=hi&ie=UTF8&qid=1519268058&sr=1-1&keywords=dremel+200&dpID=41h9ZucnTYL&preST=_SY300_QL70_&dpSrc=srch</td></tr><tr><td>Dremil 연삭 팁</td><td>Amazon</td><td>Dremel 84922</td><td>실리콘 카바이드 그라인딩 스톤. https://www.amazon.com/Dremel-84922-Silicon-Carbide-Grinding/dp/B00004UDKD/ref=sr_1_fkmr0_1?s=hi&ie=UTF8&qid=1519268585&sr=1-1-fkmr0&keywords=dremel+tip+84922</td></tr><tr><td>EDSYN The Original Deluxe SOLDAPULLT</td><td>Amazon</td><td>DS017</td><td>솔더/실수 제거용. https://www.amazon.com/EDSYN-The-Original-Deluxe-SOLDAPULLT/dp/B006GOKVKI</td></tr><tr><td>돋보기로 도움의 손길</td><td>Amazon</td><td>SE MZ101B</td><td>이것들은 매우 일반적이며 많은 등가물이 있습니다. https://www.amazon.com/SE-MZ101B-Helping-Magnifying-Glass/dp/B000RB38X8/ref=sr_1_4?s=hi&ie=UTF8&qid=1519268108&sr=1-4&keywords=Helping+hands&dpID=31GEhMw7WvL&preST=_SX300_QL70_&dpSrc=srch</td></tr><tr><td>뾰족한 코 마이크로 플라이어</td><td>Amazon</td><td>Hakko CHP PN-20-M</td><td>부드러운 턱이 있는 스틸 슈퍼 스페셜티 뾰족한 코 마이크로 플라이어, 1.0mm 노즈. https://www.amazon.com/Hakko-PN-20-M-Specialty-Pointed-Pliers/dp/B00FZPGUBI/ref=sr_1_1?s=hi&ie=UTF8&qid=1519268153&sr=1-1&keywords=Hakko+CHP+PN-20-M+Steel+Super+Specialty+Pointed+Nose+Micro+Pliers+with+Smooth+Jaws%2C+1.0mm+Nose&dpID=3109XRgwn3L&preST=_SX342_QL70_&dpSrc=srch</td></tr><tr><td>작은 나사 드라이버</td><td>아마존</td><td>Wiha 26197</td><td>이것들은 매우 일반적이며 많은 등가물이 있습니다. https://www.amazon.com/26197-Precision-Slotted-Phillips-Screwdrivers/dp/B01L46TEN2/ref=sr_1_1?s=hi&ie=UTF8&qid=1519268018&sr=1-1&keywords=Wiha+precision+set</td></tr><tr><td>납땜 인두</td><td>Amazon</td><td>Yihua 939D + 디지털 납땜 스테이션</td><td>이것들은 매우 일반적이며 많은 등가물이 있습니다. https://www.amazon.com/Professional-Digital-Soldering-Station-Switch/dp/B07YSCBZ4F/ref=psdc_13837391_t1_B07RVMZNYR</td></tr><tr><td>TraceTech No-Clean Flux Pen</td><td>Amazon</td><td>2507-N</td><td>Tech Spray 2507-N No-Clean Flux Dispensing Pen, 11.5 mL. https://www.amazon.com/Tech-Spray-2507-N-No-Clean-Dispensing/dp/B00DDF2FYS/ref=sr_1_1?dchild=1&keywords=2507-N&qid=1595469618&sr=8-1</td></tr><tr><td>Weller WSA350 120v 벤치 탑 연기 흡수기</td><td>Amazon</td><td>WSA350</td><td>납땜 안전. https://www.amazon.com/Weller-WSA350-Bench-Smoke-Absorber/dp/B000EM74SK</td></tr><tr><td>와이어 스트리퍼</td><td>Amazon</td><td>CSP-30-7</td><td>이것들은 매우 흔하며 많은 등가물이 있습니다. https://www.amazon.com/Hakko-CSP-30-7-Stripper-Maximum-Capacity/dp/B00FZPHY7M/ref=psdc_553398_t5_B00FZPHMUG</td></tr><tr><td>IWISS IWS-3220M 마이크로 커넥터 핀 크림핑 툴 0.03-0.52mm&sup2; 32-20AWG</td><td>Amazon</td><td>IWS-3220M</td><td>이것들은 매우 일반적이며 많은 등가물이 있습니다. https://www.amazon.com/gp/product/B078WPT5M1/ref=ppx_yo_dt_b_search_asin_title?ie=UTF8&psc=1</td></tr></tbody></table>

광유전학 실험을 위한 간단하고 다양한 조명 시스템 구축

Building a Simple and Versatile Illumination System for Optogenetic Experiments

빛을 사용하여 생물학적 과정을 제어하면 연구자가 많은 생물학적 과정을 조작 할 수있는 정확성과 속도가 향상되었습니다. 광학 제어는 전례없는 기능 해부 능력을 허용하고 새로운 유전 요법을 가능하게 할 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 광유전학 실험에는 공간적, 시간적 또는 강도 조절이 가능한 적절한 광원이 필요하며 종종 연구자에게 병목 현상이 발생합니다. 여기에서는 사용 가능한 다양한 광유전 도구에 대해 쉽게 사용자 정의할 수 있는 저비용 다목적 LED 조명 시스템을 구축하는 방법을 자세히 설명합니다. 이 시스템은 조정 가능한 LED 강도로 수동 또는 컴퓨터 제어를 위해 구성할 수 있습니다. 회로를 구축하고, 컴퓨터로 제어하고, LED를 구성하기 위한 그림이 포함된 단계별 가이드를 제공합니다. 이 장치의 조립을 용이하게 하기 위해 몇 가지 기본 납땜 기술에 대해 논의하고 LED를 제어하는 데 사용되는 회로에 대해서도 설명합니다. 오픈 소스 사용자 인터페이스를 사용하여 사용자는 개인용 컴퓨터(PC) 또는 저렴한 태블릿에서 정확한 타이밍과 빛의 펄스를 자동화할 수 있습니다. 이 자동화를 통해 시스템은 LED를 사용하여 유전자, 신호 경로 및 대규모 규모에 걸친 기타 세포 활동을 제어하는 실험에 유용합니다. 이 프로토콜의 경우 필요한 모든 부품을 제작하거나 조명 시스템을 사용하여 광유전학 실험을 수행하는 데 전자 공학에 대한 사전 전문 지식이 필요하지 않습니다.

이 프로토콜은 PhyB 및 PIF3를 사용하여 적색광 및 원적외선으로 유전자 발현을 제어하기 위한 광유전학적 실험을 수행하는 방법을 설명합니다. 간단하고 유연한 조명 시스템을 구축하기 위한 단계별 지침이 포함되어 있어 컴퓨터로 유전자 발현 또는 기타 광유전학을 제어할 수 있습니다.

Controlling biological processes using light has increased the accuracy and speed with which researchers can manipulate many biological processes. Optical ...

이 시스템을 통해 연구원들은 광유전학 실험을 위한 저렴하고 다양한 조명 시스템을 쉽게 구축할 수 있습니다. 이 기술의 장점은 가시 근적외선 스펙트럼에 걸쳐 있는 사용 가능한 파장으로 LED 조명 타이밍을 프로그래밍할 수 있는 기능과 LED를 다양한 상황에서 사용할 수 있다는 것입니다. 전기 회로를 구축하려면 인쇄 회로 기판을 도움의 손에 끼우고 점퍼 와이어를 삽입하여 A1 및 A3 핀홀을 접지에 형성하도록 연결합니다. D2 점퍼 와이어를 D6 핀홀에 연결하고 전원 공급 장치와 번호 7 점퍼 와이어를 A7 핀홀에 연결합니다. 단자를 45도 구부리고 플럭스를 추가하십시오.납땜 후 전선 뒷면을 다듬습니다. 납땜된 암 와이어의 한쪽 끝을 와이어 커넥터에 A5 구멍에 삽입합니다. 그런 다음 저항의 한쪽 끝을 A5 구멍에 연결하십시오.커넥터의 다른 쪽 끝을 접지에 연결합니다. 그런 다음 저항의 다른 쪽 끝을 접지에 연결하고 연결을 납땜하십시오. Arduino 커넥터의 경우 와이어 대 와이어 커넥터의 끝을 압착하고 직사각형 커넥터를 통해 압착된 끝을 밀어 넣습니다.LED를 설정하려면 아래에서 가열하여 와이어를 주석 처리하고 상단에서 땜납을 추가합니다. 큰 납땜 팁 위에 충분한 양의 땜납을 놓고 팁을 사용하여 플럭스가 포함된 접점에서 LED 베이스를 가열합니다. 몇 초 후 각 접점에서 땜납을 개별적으로 드래그하고 헤어 클립을 사용하여 검은 색 와이어를 음극에 고정합니다.큰 납땜 팁에 충분한 양의 땜납을 놓고 LED 베이스의 땜납이 녹을 때까지 팁을 와이어에 누릅니다. 와이어를 누른 상태에서 와이어를 제자리에 고정하면서 납땜 인두를 제거합니다. LED 연결을 위해 패드에 소량의 솔더 페이스트를 놓고 집게를 사용하여 패드 위에 LED를 놓습니다.양극에 미리 주석 도금된 빨간색 와이어를 잡고 헤어 클립을 사용하여 와이어를 자릅니다. 그림과 같이 큰 팁에 땜납을 추가하고 LED 베이스의 땜납이 녹고 납땜 페이스트가 녹아 은색이 될 때까지 팁을 연결부에 누릅니다. LED 전선을 만들려면 길이로 절단 된 전선 위에 4.76mm 수축 튜브를 놓고 전선 대 전선 커넥터 위에 3.18mm 수축 튜브를 놓습니다.와이어 끝에 플럭스를 벗기고 추가합니다. 도움의 손길을 사용하여 와이어를 와이어 커넥터에 고정하고 커넥터 끝을 한쪽 와이어 끝으로 비틀십시오. 재료를 함께 납땜하고 다른 와이어를 동일한 방식으로 설정에 연결하고 납땜합니다.그런 다음 LED 베이스 아래의 테이프로 LED 전선을 도움의 손길에 고정합니다. 그런 다음 제조업체의 지침에 따라 에폭시를 혼합하고 납땜 된 LED 상단에 에폭시를 펼칩니다. 스페이드 드릴 비트를 사용하여 LED를 놓을 상자 상단에 1.5cm 구멍을 뚫고 고속 회전 도구를 사용하여 구멍의 한쪽에 노치를 만들어 LED 와이어를 위한 공간을 만듭니다.LED가 비출 구멍을 덮는 블랙 박스에 25-30mm의 프라이버시 필름을 테이프로 붙이고 구멍 상단의 블랙 박스 외부에 LED를 테이프로 붙입니다. 4 개의 LED 제어 시스템의 경우 상자 뚜껑에 3.81cm 간격으로 0.83cm 구멍 4 개를 뚫고 고속 회전 도구를 사용하여 1.19 x 1.90cm 직사각형 구멍을 왼쪽 상단 모서리에 자릅니다. 스페이드 드릴 비트를 사용하여 상자 뒷면에 1.5cm 구멍을 뚫고 그로밋을 구멍에 삽입합니다.컴퓨터 제어 LED의 경우 마이크로 컨트롤러가 상자에 접착 될 영역과 마이크로 컨트롤러 홀더의 바닥면에 사포질을합니다. 마이크로 컨트롤러를 홀더에 끼운 다음 홀더와 상자를 함께 에폭시로 고정한 다음 홀더를 블랙 박스에 고정합니다. 그런 다음 클립에 양면 테이프를 붙이고 클립을 상자 안에 고정합니다.피코시아닌 빌린이 아닌 피토크롬 B를 발현하도록 형질감염된 샘플에서 리포터 DNA의 양이 증가함에 따라 누출이 증가합니다. 또한, 피코시아닌 빌린 염색체 생성 플라스미드를 포함하는 전체 피토크롬 B 유전자 스위치가 원적색광으로 조명될 때, 루시퍼라아제 발현은 또한 형질감염 믹스 내에서 리포터 구축물의 양이 증가함에 따라 증가한다. 유사하게, 광에 민감한 세포가 적색광으로 조명될 때, 루시퍼라아제 발현 또한 증가된 리포터 양에 따라 증가한다.적색광 처리된 세포의 유도 수준을 원적색광 처리된 세포와 비교할 때, 리포터의 양이 증가함에 따라 폴드 활성화의 작은 감소가 발견된다. 전기 회로를 구축할 때 각 단계를 주의 깊게 따르고 각 구성 요소를 납땜하기 전에 핀홀 번호를 한 줄씩 다시 확인하는 것이 중요합니다. 이 프로토콜은 다양한 파장을 사용하여 많은 유형의 샘플 또는 광유전학적 도구의 광학 자극에 사용할 수 있으며 조명 일정을 프로그래밍할 수 있습니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

ChR2을 표현 성인에서 태어난 뉴런은 후각 신경 회로의 기능들에 대한 그들의 기여를 검토하기 위해 슬라이스 electrophysiological 준비로 조작할 수 있습니다.

뉴런의 사진 자극에 저렴한 LED 배열을 사용하여

광유전학은 행동 신경과학 실험에 사용할 수 있는 강력한 도구가 되었습니다. 이 프로토콜은 레이저 시스템의 설계 및 설정에 대한 단계별 가이드를 제공하며, 대부분의 설치류 행동 테스트 패러다임과 호환되는 다중 및 동시 생체 내 광유전학적 자극을 수행하기 위한 전체 프로토콜을 제공합니다.

설치류 중추 신경계의 생체 Optogenetic 자극

우리는 거꾸로 현미경으로 유출 물에 미생물의 문화와 정기적으로 이미지 세포를 조명하기 optogenetic 시스템과 함께 사용 연속 배양 장치를 설계했다. 조명 동적 응답은 며칠에 걸쳐 측정 될 수 있도록 배양 샘플링, 촬상 한 화상 분석이 완전 자동화된다.

미생물 Optogenetic 애플리케이션을위한 설계 및 자동화 일루미, 배양 및 샘플링 시스템의 구현

최소한의 직경이 큰 볼륨에 빛을 전달 하기 위한 조직 침투 조명 기 구축 프로토콜 제공 됩니다.

큰 볼륨, 비 인간 영장류에서 Optogenetics에 대 한 행동-관련 조명

광-반응성 포유동물 세포를 안정적으로 제어하려면 광유전학적 방법의 표준화가 필요하다. 이러한 목표를 향하여, 본 연구는 유전자 회로 구축, 세포 공학, 광유전학 장비 운영 및 검증 분석의 파이프라인을 개괄하여 네거티브 피드백 광유전학 유전자 회로를 이용한 광유도 유전자 발현 연구를 사례 연구로 표준화한다.

포유류 세포에서 안정적인 광유전학적 유전자 회로를 안정적으로 엔지니어링하고 제어합니다.

생체발광-루시퍼라제 효소에 의해 방출되는 광은 소분자 기질인 루시페린-광감각 단백질을 활성화시키기 위해 이용될 수 있고, 이로써 광 자극에 또 다른 차원을 추가하고 시간적 및 공간적 스케일에 걸쳐 세포에서 다수의 광-매개 기능의 조작을 가능하게 한다.

생체 발광 광유전학 2.0 : 생체 발광을 활용하여 체외 및 생체 내에서 광감각 단백질을 활성화 합니다.

여기에서는 광 전달을위한 광섬유와 신경 기록을위한 전극 어레이가있는 옵트로드 시스템의 제조 방법을 제시합니다. 채널로돕신-2를 발현하는 트랜스제닉 마우스를 이용한 생체내 실험은 광유전학적 자극 및 전기생리학적 기록을 동시에 위한 시스템의 실현가능성을 보여준다.

동시 광유전학적 변조 및 전기 신경 기록을 위한 광섬유 어레이

우리는 인간 공학 골격근 조직과 광유전학적 모토뉴런을 사용하여 신경근 접합 기능을 특성화하기 위한 재현 가능하고 자동화되고 편향되지 않은 이미징 시스템을 설명합니다. 이 시스템은 시간이 지남에 따라 신경 근육 연결성의 기능적 정량화를 허용하고 신경 독소 및 중증 근무력증 환자 혈청으로 인한 감소 된 신경 근육 기능을 감지합니다.

인간 신경근 접합부의 광유전학 모델의 공학 및 특성화

이 프로토콜은 cAMP 센서와 광유전 단백질인 bPAC-nLuc를 transfection하여 세포 분포와 광 자극에 대한 반응을 정확하게 추적합니다. 포인트 스캐닝 시스템을 사용하여 cAMP 응답 맵을 만드는 혁신적인 접근 방식은 다양한 분야에서 광유전 단백질에 대한 연구를 발전시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

광 자극 그리드를 사용한 광유전 단백질의 세포 분포 매핑

신호 전달 경로의 광유전학적 조작은 발달, 재생, 항상성 및 질병에서 신호전달이 어떻게 해독되는지 조사하는 강력한 전략이 될 수 있습니다. 이 프로토콜은 초기 제브라피시 배아에서 광-산소-전압 감지 도메인 기반 결절 및 뼈 형태 형성 단백질(BMP) 신호 활성제를 사용하기 위한 실용적인 지침을 제공합니다.

제브라피시 배아의 광유전학적 신호전달 활성화

배우세요 광유전학 실험을 위한 다양한 조명 시스템 구축 방법을. 적색 및 원적색 광을 이용한 유전자 발현 제어가 가능하며, 비용 효율적인 LED 회로 설계와 자동화된 조명 프로그래밍을 통해 다양한 실험 환경에 적용할 수 있습니다.

광유전학 실험을 위한 간단하고 다양한 조명 시스템 구축

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