Name: Goud nanorod-bijgestaan Optische Stimulatie van neuronale cellen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-04-27T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 31 s
Description: Leer neuronale stimulatie met gouden nanorods en een nabij-infrarood laserdiode voor onderzoek naar celdifferentiatie en intracellulaire calciumactiviteit. Deze methode biedt mogelijkheden voor neurale protheses.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

De auteurs willen graag NanoVentures Australië voor reis financiële steun en Prof. John Haycock erkennen voor het feit dat gedeeltelijk gehost dit onderzoek aan de Universiteit van Sheffield en mevrouw Jaimee Mayne voor haar hulp tijdens het filmen.

1. Au NRs Voorbereiding Opmerking: Au NRs kan worden gesynthetiseerd door een aantal recepten 16, of gekocht van commerciële leveranciers. <ol><li> Meet de aanvankelijke optische dichtheid (OD) van de Au NR oplossing via UV-Vis spectroscopie, door registratie van de absorptiewaarden van 300 nm tot 1000 nm met een resolutie van 0,5-2 nm. Vary het volume van de oplossing te worden gebruikt met de beschikbare cuvette. </li><li> Evalueer de aanvankelijke NP molaire concentratie met een geschikte techniek 17 (zoals UV-Vis spectroscopie, deeltje inductief gekoppeld plasma massa spectrometrie, transmissie elektronenmicroscopie) of gebruik de concentratiewaarden door de verkoper. </li><li> Bereid een 5 ml voorraadoplossing door verdunning van de aanvankelijke Au NR monster tot een OD bereiken = 1. Voor de beste reproduceerbaarheid, houdt de OD constant voor alle geteste monsters. Volg protocol commerciële leverancier voor de samenstelling van het verdunnende oplosmiddel. Als onzekerGebruik gedemineraliseerd water. </li><li> Centrifuge 1 ml van de Au NR oplossing tweemaal gedurende 15 min bij 7800 xg elke chemische overmaat van de oplossing te verwijderen. Centrifugeren cycli kunnen variëren in kracht en tijd (bijvoorbeeld 20 min bij 5600 × g) 18. </li><li> Verwijder het supernatant en resuspendeer de NRS in gedeïoniseerd water. Als opnieuw gesuspendeerde deeltjes aggregaten kunnen vormen zijn opgelost, ze dagelijks de beste resultaten. Als alternatief, op te slaan in een koelkast niet langer dan 1 week. Niet invriezen. </li><li> Voor het gebruik van onder celcultuur condities, ultrasone trillingen de Au NR-oplossing gedurende 5 minuten en dan steriliseren met UV-licht gedurende 30 min (UV-stralingsintensiteit niet minder dan 400 mW ∙ m -2 bij 254 nm). </li></ol> 2. NG108-15 neuronale cellijn, Cultuur en differentiatie <ol><li> Voor het celkweekmedium, bereiden 500 ml van steriele Dulbecco&#39;s gemodificeerd Eagle medium (DMEM) dat 10% (w / v) foetaal kalfsserum (FCS), 1% (w / v) L-glutamine, 1%(W / v) penicilline / streptomycine en 0,5% (w / v) amfotericine B. Opmerking: Supplementen worden hoeveelheden verdeeld, bewaard bij -20 ° C en toegevoegd aan de media op de dag noodzakelijk. Celkweekmedium kan worden gekoeld in een steriele toestand maximaal 1 maand. </li><li> Voor de celdifferentiatie medium bereiden 50 ml steriel DMEM bevattende 1% (w / v) L-glutamine, 1% (w / v) penicilline / streptomycine en 0,5% (w / v) amfotericine B. </li><li> Groeien NG108-15 neuronale cellen in 10 ml celkweekmedium in T75 kolven van polystyreen in een incubator met bevochtigde atmosfeer (5% CO2 bij 37 ° C). Normaal zaad 1,5-2 x 10 5 cellen in elke kolf direct in 3-4 dagen. Veranderen celcultuurmedium om de twee dagen. Opmerking: Om genetische afwijkingen of variaties voorkomen, mag u geen cellen ouder dan doorgang 21 voor experimenten te gebruiken. </li><li> Als 70-80% samenvloeiing in de cultuur, verandert het medium met warme verse celcultuurmedium. Mechanisch losmaken van de cellen door voorzichtig Knockoning de bodem van de confluente kolf. Gebruik geen trypsine. </li><li> Centrifugeer de celsuspensie gedurende 5 minuten bij 600 xg en resuspendeer de cel pellet in 2 ml warm celdifferentiatie medium. </li><li> Seed 2 x 10 4 cellen / cm2 in een weefselkweek polystyreen plaat met 96 putjes met 200 ui celdifferentiatie medium. Incubeer het experiment 1 dag bij 5% CO 2/37 ° C. </li><li> Voeg tussen 3,2 x 10 9 -4,2 × 1 0 10 deeltjes / ml Au NR oplossing op dag 2 en incubeer het voor nog 24 uur. Laat de deeltjes niet toe voor de controle-experimenten. Opmerking: Als een alternatief controlesysteem kan Au NP met een goed gedifferentieerde piekabsorptiegolflengte gebruikt voor vergelijkingsdoeleinden 14. Voor een meer consistente cel gedrag, houden de celdichtheid constant en niet de goed oppervlak voorafgaand aan de cel zaaien niet wijzigen. </li></ol> 3. neurietuitgroei Enhancement <ol><li> Paarde laser met een single mode glasvezel (numerieke opening = 0,13) en eindigen met een vezel connector (FC connectoren zijn handig en algemeen beschikbaar). Meet de uitgang laservermogen met een standaard power meter. Om optimale resultaten, overeenkomen met de piek golflengte van de laser om de plasmon resonantie piek van de NRs. </li><li> Op dag 3 na NR incubatie, bevestig de FC-connector naar de put. Bestralen steekproeven en controles bij RT gedurende 1 minuut in continuous wave, voor verschillende laser bevoegdheden. Laat de kweek verlopen gedurende 3 bijkomende dagen bij 5% CO 2/37 ° C. Herhaal de laserbestraling gedurende minimaal 3 onafhankelijke metingen. Opmerking: Verschillende bestralingstijden en pulsfrequentie kunnen worden geselecteerd, afhankelijk van de toepassing. </li><li> Kenmerkend zijn voor de laser in termen van de balk diameter en laser instraling (W ∙ cm -2). <ol><li> Voor een standaard single mode fiber, gebruiken NA = n ∙ sin θ,waarin n de brekingsindex van het medium in gebruik is en θ is de halve hoek van de lichtkegel de vezel verlaat (zie figuur 1A). Van trigonometrie, r = tan θ ∙ d, waarbij r de straal straal en d de afstand tussen de vezel en het monster. De FC connector voor de diameter van de bron, dus het verlichten van het monster op een afstand d = 2.70 ± 0.20 mm. Licht verlaat de vezel in water (n = 1,33), het geven van r = tan (sin-1 (NA / n)) ∙ d. </li><li> Met deze vergelijking Bereken de laserstraal radius, de bijbehorende balk stippellijn de gemiddelde laser bestralingssterkte (laservermogen gedeeld door balk gebied) op het doel (zie voorbeeld grafiek in figuur 1B). Deze waarden vertegenwoordigen de gemiddelde instraling op het verlichte oppervlak. </li><li> Evalueer de fouten voor de metingen met de algemene theorie van foutenpropagatie. Opmerking: De afstand between de FC connector en het monster kan worden gemeten door foto&#39;s van de experimentele opstelling en naverwerking van de afbeelding met geschikte software (bijv ImageJ). </li></ol></li><li> Op dag 5, verwijdert celdifferentiatie medium uit de experimenten en bevestig de monsters met 3,7% (v / v) formaldehyde oplossing gedurende 10 min, vervolgens permeabilize de cellen met 0,1% (v / v) Triton X-100 gedurende 20 min. </li><li> Voeg 3% (w / v) runderserumalbumine (BSA) de monsters gedurende 60 min naar het omgezette eiwit bindingsplaatsen te blokkeren. Label de monsters voor anti-βIII-tubuline overnacht (5 ug / ml in PBS aangevuld met 1% BSA) bij 4 ° C. </li><li> Incubeer de cellen gedurende 90 min in het donker met een geschikt secundair antilichaam (bijv TRITC geconjugeerd anti-muis IgG-antilichaam) met een concentratie van 0,4-2 ug / ml in 1% BSA in PBS. Label de celkernen met DAPI (0,1 ug / ml in gedeïoniseerd water) gedurende 10 min. Opmerking: Antibody vervoeging en concentratie might variëren volgens het bedrijf protocol. Was monsters met PBS tweemaal gedurende 5 min na elke kleuring fase. <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/52566/52566fig1.jpg" /></li><li> Afbeelding stalen door epifluorescentie of confocale microscopie met ten minste 20 x objectief. Kies de microscoop filtert dienovereenkomstig aan het secundaire antilichaam. Selecteer een DAPI filter (λ EX = 358 nm, EM λ = 488 nm) om de celkernen zichtbaar. </li><li> Analyseer de foto door beoordeling: i) de maximale lengte van neurieten (opnemen de lengte van de punt van de neurieten aan het begin van het cellichaam), ii) het aantal neurieten per neuronale cel (vatten alle neurieten per cel) en iii) het percentage van cellen met neurieten (verdeel het totale aantal cellen die βIII-tubuline door het totale aantal cellen met een positief gekleurde kern) 19. </li></ol> 4. Laser-geïnduceerde intracellulaire Ca 2+ Imaging <ol&gt; <li> Bereid een 20% (w / v) voorraad oplossing van Pluronic F-127 door het oplossen van 2 g opgeloste stof in 10 ml watervrij dimethylsulfoxide (DMSO). Verwarm de oplossing van Pluronic F-127 bij 40 ° C gedurende ongeveer 20 minuten om de oplosbaarheid te verhogen. Bereiden op voorhand indien bewaard bij kamertemperatuur. </li><li> Op dag 3 na NR incubatie bereiden een gebalanceerde zoutoplossing (BSS; 135 mM NaCl, 4,5 mM KCI, 1,5 mM CaCl2, 0,5 mM MgCl2, 5,6 mM glucose en 10 mM HEPES, pH 7,4) en aangevuld met 5 uM Fluo-4:00 in DMSO en 0,1% (w / v) van Pluronic F-127 oplossing. Opmerking: BSS oplossing kan worden voorbereid en gekoelde maximaal 1 maand. Voeg de supplementen (Fluo-04:00 en Pluronic F-127) op de dag van het experiment. </li><li> Verwijder celdifferentiatie medium en vervang het door het aangevuld BSS oplossing. Om de beste resultaten met een omgekeerde confocale microscoop verkrijgen, incubeer de cellen in een micro-slide goed. </li><li> Load NG108-15 cellen met Fluo-04:00gedurende 30 min in het donker bij 5% CO 2/37 ° C. Na de incubatietijd, wassen monsters tweemaal met BSS aan een extracellulaire onbelaste fluorofor verwijderen. </li><li> Koppel de laser met een single mode optische vezel en klieven spuitkop standaardtechnieken. Observeer de resulterende tip onder een optische microscoop, een oppervlak van hoge kwaliteit te waarborgen (dwz de punt loodrecht op de vezel-as en plat op microscopie inspectie zou moeten zijn). <ol><li> Meet de uitgang laservermogen met een standaard power meter. Steek het licht levering vezel in een optische vezel houder en brengen het naar een micropositioner. Zie Brown et al. 20 voor meer details over glasvezel voorbereiding en positionering. Let op: Volg de algemene regels voor de veiligheid van de laser tijdens de meting van het laservermogen (bv niet direct in de laserstraal kijken, draag laser veiligheidsbril tijdens het hanteren, strooilicht blootstelling aan andere lab gebruikers voorkomen) &lt;./ Li&gt; </ol></li><li> Sluit een oscilloscoop aan de draagbare laser het optische modulatie volgen. Gebruik een binair signaal met variabele frequenties (0,5-2 Hz) en pulslengten (20-100 msec). Sluit de laser met behulp van de modulatie signaal als transistor-transistor logica (TTL) input voor de microscoop, na de in Paviolo et al. 13 setup. <ol><li> Plaats de cellen onder een omgekeerde confocale microscoop en positioneren het licht levering fiber 250 ± 50 micrometer uit de buurt van de doelcel in de transmissie verlichting mode. Op deze afstand, gebruik maken van de vergelijkingen die in 3.3.1 om de bundel straal te berekenen op het doel. </li></ol></li><li> Gebruik een argon-ion laser (488 nm) de geïnternaliseerde Fluo-04:00 kleurstof exciteren (λ EX = 494 nm, EM λ = 516 nm) en de gesynchroniseerde LD voor de excitatie van de endocytose NRs. Voer de beeldvorming bij RT van monsters en controles met behulp van ten minste 40 × doelstelling door het verzamelen van tijdreeksen scansmet 256 × 256 pixels / frameresolutie in rondreis mode met een frequentie van ten minste 4 Hz. Voer een opname zonder LD excitatie aan een argon-ion laser interferentie (baseline ruis) te identificeren. </li><li> Verwijder de achtergrond uit de gegevens met behulp van adaptief gewogen bestraft kleinste kwadraten algoritmen 21. Plot de geïnduceerde Ca2 + variaties in functie van de tijd. Analyseer de kortstondige pieken in de fluorescentie-intensiteit met behulp van het post-processing software door drempeling op een niveau drie maal de standaardafwijking van de basislijn ruis (3σ). </li></ol>

<ol><li>Richter, C. P., Matic, A. I., Wells, J. D., Jansen, E. D., Walsh, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+stimulation+with+optical+radiation%5BTitle%5D)+AND+%22Laser.+Photonics+Rev%22%5BJournal%5D)">Neural stimulation with optical radiation.</a> Laser. Photonics Rev. 5 (1), 68-80 (2011).</li>
<li>Dittami, G. M., Rajguru, S. M., Lasher, R. A., Hitchcock, R. W., Rabbitt, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracellular+calcium+transients+evoked+by+pulsed+infrared+radiation+in+neonatal+cardiomyocytes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Intracellular calcium transients evoked by pulsed infrared radiation in neonatal cardiomyocytes.</a> J. Physiol. 589 (6), 1295-1306 (2011).</li>
<li>Thompson, A. C., Wade, S. A., Brown, W. G. A., Stoddart, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+of+light+absorption+in+tissue+during+infrared+neural+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Opt%22%5BJournal%5D)">Modeling of light absorption in tissue during infrared neural stimulation.</a> J. Biomed. Opt. 17 (7), 075002-075002 (2012).</li>
<li>Thompson, A. C., Wade, S. A., Cadusch, P. J., Brown, W. G., Stoddart, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+of+the+temporal+effects+of+heating+during+infrared+neural+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Opt%22%5BJournal%5D)">Modeling of the temporal effects of heating during infrared neural stimulation.</a> J. Biomed. Opt. 18 (3), 035004(2013).</li>
<li>Huang, H., Delikanli, S., Zeng, H., Ferkey, D. M., Pralle, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Remote+control+of+ion+channels+and+neurons+through+magnetic-field+heating+of+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Remote control of ion channels and neurons through magnetic-field heating of nanoparticles.</a> Nat. Nanotechnol. 5 (8), 602-606 (2010).</li>
<li>Farah, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Holographically+patterned+activation+using+photo-absorber+induced+neural-thermal+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neural.+Eng%22%5BJournal%5D)">Holographically patterned activation using photo-absorber induced neural-thermal stimulation.</a> J. Neural. Eng. 10 (5), (2013).</li>
<li>Ciofani, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+neurite+outgrowth+in+neuronal-like+cells+following+boron+nitride+nanotube-mediated+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Enhancement of neurite outgrowth in neuronal-like cells following boron nitride nanotube-mediated stimulation.</a> ACS Nano. 4 (10), 6267-6277 (2010).</li>
<li>Kim, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+neurite+outgrowth+in+PC12+cells+by+iron+oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Enhancement of neurite outgrowth in PC12 cells by iron oxide nanoparticles.</a> Biomaterials. 32 (11), 2871-2877 (2011).</li>
<li>Myroshnychenko, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modelling+the+optical+response+of+gold+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Modelling the optical response of gold nanoparticles.</a> Chem. Soc. Rev. 37 (9), 1792-1805 (2008).</li>
<li>Choi, W. I., Sahu, A., Kim, Y. H., Tae, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photothermal+cancer+therapy+and+imaging+based+on+gold+nanorods%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Photothermal cancer therapy and imaging based on gold nanorods.</a> Ann. Biomed. Eng. 40 (2), 534-546 (2011).</li>
<li>Zhan, Q., Qian, J., Li, X., He, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+study+of+mesoporous+silica-encapsulated+gold+nanorods+as+enhanced+light+scattering+probes+for+cancer+cell+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">A study of mesoporous silica-encapsulated gold nanorods as enhanced light scattering probes for cancer cell imaging.</a> Nanotechnology. 21 (5), 055704(2010).</li>
<li>Paviolo, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser+exposure+of+gold+nanorods+can+increase+neuronal+cell+outgrowth%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol.+Bioeng%22%5BJournal%5D)">Laser exposure of gold nanorods can increase neuronal cell outgrowth.</a> Biotechnol. Bioeng. 110 (8), 2277-2291 (2013).</li>
<li>Paviolo, C., Haycock, J. W., Cadusch, P. J., McArthur, S. L., Stoddart, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser+exposure+of+gold+nanorods+can+induce+intracellular+calcium+transients%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biophotonics%22%5BJournal%5D)">Laser exposure of gold nanorods can induce intracellular calcium transients.</a> J. Biophotonics. 7 (10), 761-765 (2014).</li>
<li>Yong, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold-nanorod-assisted+near-infrared+stimulation+of+primary+auditory+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Healthcare+Mater%22%5BJournal%5D)">Gold-nanorod-assisted near-infrared stimulation of primary auditory neurons.</a> Adv. Healthcare Mater. , (2014).</li>
<li>Eom, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+infrared+neural+stimulation+using+localized+surface+plasmon+resonance+of+gold+nanorods%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Enhanced infrared neural stimulation using localized surface plasmon resonance of gold nanorods.</a> Small. , (2014).</li>
<li>Juste, J., Pastoriza-Santos, I., Liz-Marzán, L. M., Mulvaney, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanorods%3A+Synthesis%2C+characterization+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Coordination+Chemistry+Reviews%22%5BJournal%5D)">Gold nanorods: Synthesis, characterization and applications.</a> Coordination Chemistry Reviews. (17-18), 1870-1901 (2005).</li>
<li>Shang, J., Gao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoparticle+counting%3A+towards+accurate+determination+of+the+molar+concentration%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Nanoparticle counting: towards accurate determination of the molar concentration.</a> Chem. Soc. Rev. 43 (21), 7267-7278 (2014).</li>
<li>Sharma, V., Park, K., Srinivasarao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shape+separation+of+gold+nanorods+using+centrifugation%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci%22%5BJournal%5D)">Shape separation of gold nanorods using centrifugation.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. 106 (13), 4981-4985 (2009).</li>
<li>Kaewkhaw, R., Scutt, A. M., Haycock, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anatomical+site+influences+the+differentiation+of+adipose-derived+stem+cells+for+schwann-cell+phenotype+and+function%5BTitle%5D)+AND+%22Glia%22%5BJournal%5D)">Anatomical site influences the differentiation of adipose-derived stem cells for schwann-cell phenotype and function.</a> Glia. 59 (5), 734-749 (2011).</li>
<li>Brown, W. G. A., Needham, K., Nayagam, B. A., Stoddart, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Whole+cell+patch+clamp+for+investigating+the+mechanisms+of+infrared+neural+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22JoVE%22%5BJournal%5D)">Whole cell patch clamp for investigating the mechanisms of infrared neural stimulation.</a> JoVE. (77), (2013).</li>
<li>Cadusch, P. J., Hlaing, M. M., Wade, S. A., McArthur, S. L., Stoddart, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+methods+for+fluorescence+background+subtraction+from+Raman+spectra%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Raman+Spectrosc%22%5BJournal%5D)">Improved methods for fluorescence background subtraction from Raman spectra.</a> J. Raman Spectrosc. 44 (11), 1587-1595 (2013).</li>
<li>Daud, M. F. B., Pawar, K. C., Claeyssens, F., Ryan, A. J., Haycock, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+aligned+3D+neuronal-glial+co-culture+model+for+peripheral+nerve+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">An aligned 3D neuronal-glial co-culture model for peripheral nerve studies.</a> Biomaterials. 33 (25), 5901-5913 (2012).</li>
<li>Jung, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracellular+gold+nanoparticles+increase+neuronal+excitability+and+aggravate+seizure+activity+in+the+mouse+brain%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Intracellular gold nanoparticles increase neuronal excitability and aggravate seizure activity in the mouse brain.</a> PLoS ONE. 9 (3), e91360(2014).</li>
<li>Salinas, K., Kereselidze, Z., DeLuna, F., Peralta, X., Santamaria, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transient+extracellular+application+of+gold+nanostars+increases+hippocampal+neuronal+activity%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Nanobiotechnology%22%5BJournal%5D)">Transient extracellular application of gold nanostars increases hippocampal neuronal activity.</a> J. Nanobiotechnology. 12 (1), 31(2014).</li>
<li>Ebbesen, C. L., Bruus, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+laser-induced+heating+in+optical+neuronal+guidance%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Meth%22%5BJournal%5D)">Analysis of laser-induced heating in optical neuronal guidance.</a> J. Neurosci. Meth. 209 (1), 168-177 (2012).</li>
<li>Iwanaga, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Location-dependent+photogeneration+of+calcium+waves+in+HeLa+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Biochem.+Biophys%22%5BJournal%5D)">Location-dependent photogeneration of calcium waves in HeLa cells.</a> Cell Biochem. Biophys. 45 (2), 167-176 (2006).</li>
<li>Huang, X., Jain, P. K., El-Sayed, I. H., El-Sayed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+the+minimum+temperature+required+for+selective+photothermal+destruction+of+cancer+cells+with+the+use+of+immunotargeted+gold+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Photochem.+Photobiol%22%5BJournal%5D)">Determination of the minimum temperature required for selective photothermal destruction of cancer cells with the use of immunotargeted gold nanoparticles.</a> Photochem. Photobiol. 82 (2), 412-417 (2006).</li>
<li>Connor, E. E., Mwamuka, J., Gole, A., Murphy, C. J., Wyatt, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanoparticles+are+taken+up+by+human+cells+but+do+not+cause+acute+cytotoxicity%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Gold nanoparticles are taken up by human cells but do not cause acute cytotoxicity.</a> Small. 1 (3), 325-327 (2005).</li>
<li>Isomaa, B., Reuter, J., Djupsund, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+subacute+and+chronic+toxicity+of+cetyltrimethylammonium+bromide+%28CTAB%29%2C+a+cationic+surfactant%2C+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Toxicol%22%5BJournal%5D)">The subacute and chronic toxicity of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), a cationic surfactant, in the rat.</a> Arch. Toxicol. 35 (2), 91-96 (1976).</li>
<li>Juste, J., Pastoriza-Santos, I., Liz-Marzán, L., Mulvaney, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanorods%3A+synthesis%2C+characterization+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Coord.+Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Gold nanorods: synthesis, characterization and applications.</a> Coord. Chem. Rev. 249 (17-18), 1870-1901 (2005).</li>
<li>Dreaden, E. C., Alkilany, A. M., Huang, X., Murphy, C. J., El-Sayed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+golden+age%3A+gold+nanoparticles+for+biomedicine%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">The golden age: gold nanoparticles for biomedicine.</a> Chem. Soc. Rev. 41 (7), 2740-2779 (2012).</li>
<li>Huang, X., Jain, P. K., El-Sayed, I. H., El-Sayed, M. A. Plasmonic photothermal therapy (PPTT) using gold nanoparticles. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHuang%2C+X+%22Lasers+Med.+Sci%22">Lasers Med. Sci</a>. 23 (3), 217-228 (2008).</li>
<li>Albert, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TRPV4+channels+mediate+the+infrared+laser-evoked+response+in+sensory+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">TRPV4 channels mediate the infrared laser-evoked response in sensory neurons.</a> J. Neurophysiol. 107 (12), 3227-3234 (2012).</li>
<li>Garcia-Elias, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphatidylinositol-4%2C5-biphosphate-dependent+rearrangement+of+TRPV4+cytosolic+tails+enables+channel+activation+by+physiological+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Phosphatidylinositol-4,5-biphosphate-dependent rearrangement of TRPV4 cytosolic tails enables channel activation by physiological stimuli.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (23), 9553-9558 (2013).</li>
<li>Shapiro, M. G., Homma, K., Villarreal, S., Richter, C. -P., Bezanilla, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Infrared+light+excites+cells+by+changing+their+electrical+capacitance%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Commun%22%5BJournal%5D)">Infrared light excites cells by changing their electrical capacitance.</a> Nat. Commun. 3 (736), (2012).</li>
<li>Roggan, A., Friebel, M., Dörschel, K., Hahn, A., Müller, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+properties+of+circulating+human+blood+in+the+wavelength+range+400-2500+nm%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Opt%22%5BJournal%5D)">Optical properties of circulating human blood in the wavelength range 400-2500 nm.</a> J. Biomed. Opt. 4 (1), 36-46 (1999).</li>
<li>Byrnes, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light+promotes+regeneration+and+functional+recovery+and+alters+the+immune+response+after+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+Surg.+Med%22%5BJournal%5D)">Light promotes regeneration and functional recovery and alters the immune response after spinal cord injury.</a> Lasers Surg. Med. 36 (3), 171-185 (2005).</li>
<li>Wu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((810+nm+wavelength+light%3A+an+effective+therapy+for+transected+or+contused+rat+spinal+cord%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+Surg.+Med%22%5BJournal%5D)">810 nm wavelength light: an effective therapy for transected or contused rat spinal cord.</a> Lasers Surg. Med. 41 (1), 36-41 (2009).</li>
<li>Grossman, N., Schneid, N., Reuveni, H., Halevy, S., Lubart, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((780+nm+low+power+diode+laser+irradiation+stimulates+proliferation+of+keratinocyte+cultures%3A+involvement+of+reactive+oxygen+species%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+Surg.+Med%22%5BJournal%5D)">780 nm low power diode laser irradiation stimulates proliferation of keratinocyte cultures: involvement of reactive oxygen species.</a> Lasers Surg. Med. 22 (4), 212-218 (1998).</li>
<li>Wong-Riley, M. T. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photobiomodulation+directly+benefits+primary+neurons+functionally+inactivated+by+toxins+-+Role+of+cytochrome+c+oxidase%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Photobiomodulation directly benefits primary neurons functionally inactivated by toxins - Role of cytochrome c oxidase.</a> J. Biol. Chem. 280 (6), 4761-4771 (2005).</li>
<li>Beauvoit, B., Kitai, T., Chance, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contribution+of+the+mitochondrial+compartment+to+the+optical+properties+pf+the+rat+liver%3A+a+theoretical+and+practical+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys.+J%22%5BJournal%5D)">Contribution of the mitochondrial compartment to the optical properties pf the rat liver: a theoretical and practical approach.</a> Biophys. J. 67 (6), 2501-2510 (1994).</li>
</ol>

De auteurs hebben geen belangenconflicten te melden.

De in deze presentatie protocollen beschrijven hoe de cultuur, differentiëren en optisch stimuleren neuronale cellen met behulp van extrinsieke dempers. De NR kenmerken (bv afmetingen, vorm, plasmon resonantie golflengte en oppervlaktechemie) en de laser stimulatieparameters (zoals golflengte, pulslengte, herhalingssnelheid, enz.) Kan worden gevarieerd om verschillende experimentele behoeften. De effecten op celgedrag kan worden gecontroleerd met behulp van standaard biologische bepalingen en materiale...

Recente studies hebben aangetoond dat de tijdelijke verwarming verband met de absorptie van infrarood licht door water (golflengte&gt; 1400 nm) kan worden gebruikt om actiepotentialen induceren in zenuwweefsel 1 en intracellulaire calcium in cardiomyocyten 2. Het gebruik van infrarood licht is verhoogd grote belangstelling voor toepassingen in neurale prothesen, vanwege het mogelijke fijnere ruimtelijke resolutie, geen direct contact met het weefsel, minimalisering van stimulatie artefacten, en verwijdering van de noodzaak genetisch wijzigen van de cellen voorafgaande aan stimulatie ( zoals vereist optogenetics) 1. Ondanks al deze voordelen, recent ontwikkelde thermische modellen gesuggereerd dat de beoogde weefsel / cellen kan worden beïnvloed door cumulatieve verwarming effecten, wanneer meerdere stimulus sites en / of hoge herhaling tarieven worden gebruikt 3,4. In reactie op deze uitdagingen, hebben de onderzoekers de potentie om extrinsieke Opname in een erkendemers voor zenuwstimulatie om meer gelokaliseerde verwarming effecten in het weefsel te produceren. Huang et al. Demonstreerde dit beginsel met ferriet superparamagnetische nanodeeltjes op afstand activeren temperatuurgevoelige TRPV1 kanalen in HEK 293-cellen met een hoogfrequent magnetisch veld 5. Hoewel deze techniek kunnen toestaan ​​diepere penetratie (magnetische velden interactie relatief zwak met tissue), werden de antwoorden enige geconstateerd gedurende perioden seconden, plaats de milliseconde duur vereist bionic apparaten 5. Evenzo Farah et al. Toonden elektrische stimulatie van rat corticale neuronen met gekleurde microdeeltjes in vitro. Zij toonden cel-niveau precisie bij stimulatie met behulp van pulsduren in de orde van honderden microseconden en energieën in het bereik van uJ, wat het mogelijk maakt voor een snellere herhaling tarieven 6. Het gebruik van extrinsieke absorptiemiddelen ook toegepast inducerenmorfologische veranderingen in vitro. Ciofani et al. Toonden een stijging van ~ 40% in neuronale cel uitgroei behulp van piëzo-elektrische boronnitride nanobuisjes opgewonden door echografie 7. Zo hebben endocytose ijzeroxide nanodeeltjes in PC12-cellen is gerapporteerd neurieten differentiatie vergroten op een dosisafhankelijke wijze door de activatie van celadhesie moleculen het ijzeroxide 8. Recentelijk is de belangstelling extrinsieke absorbers neurale stimulatie helpen ook gericht op het gebruik van nanodeeltjes van goud (Au NP). Au NPs hebben het vermogen om efficiënt te absorberen laserlicht op plasmonische piek en te dissiperen in de omgeving in de vorm van warmte 9. Onder alle beschikbare deeltje vormen, de optische absorptie van goud nanorods (Au NRs) gemakkelijk past het therapeutische venster van biologisch weefsel (nabij infrarood - NIR, golflengte van 750-1,400 nm) 10. Bovendien, in het vervolgext van neurale stimulatie, het gebruik van Au NRs biedt relatief gunstige biocompatibiliteit en een breed scala aan oppervlakte functionalisering opties 11. Recente studies hebben aangetoond dat een stimulerend effect op differentiatie kan worden geïnduceerd na continue laser blootstelling van Au NRs in NG108-15 neuronale cellen 12. Evenzo werden intracellulaire calcium opgenomen in neuronale cellen gekweekt met Au NRs na laserbestraling gemoduleerd met variabele frequentie en pulslengten 13. Cel membraandepolarisatie werd ook opgenomen na NIR laser verlichting van Au NRs in primaire, spiraal ganglion neuronen 14. De eerste in vivo toepassing met bestraalde Au NRs onlangs is aangetoond. Eom en medewerkers bloot Au NRs hun plasmon hoogtepunt en nam een ​​zesvoudige toename van de amplitude van verbinding zenuw actiepotentialen (CNAPs) en een drie-voudige verlaging in de stimulatiedrempel bij ratten heupzenuwen. De nlEnhanced respons werd toegeschreven aan lokale verwarming effecten als gevolg van de excitatie van de NR plasmonische piek 15. In de huidige papieren, zijn protocollen voor onderzoek naar de effecten van laser stimulatie in NG108-15 neuronale cellen gekweekt met Au NRs gespecificeerd. Deze methoden bieden een eenvoudige, maar krachtige manier om celpopulaties te bestralen in vitro met behulp van standaard biologische technieken en materialen. Het protocol is gebaseerd op een gevezelde laserdiode (LD) die veilige werking en herhaalbare uitlijning maakt. De Au NR monsterbereiding en laserbestraling werkwijzen kunnen verder worden uitgebreid tot verschillende deeltjesvormen en neuronale celkweken, mits de specifieke synthese en cultuur protocollen bekend, respectievelijk.

<table><tbody><tr><td>Au NR</td><td>Sigma Aldrich</td><td>716812</td><td></td></tr><tr><td>NG108-15</td><td>Sigma Aldrich</td><td>8811230</td><td></td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Sigma Aldrich</td><td>D6546</td><td></td></tr><tr><td>FCS</td><td>Life Technologies</td><td>10100147</td><td></td></tr><tr><td>L-glutamine</td><td>Sigma Aldrich</td><td>G7513</td><td></td></tr><tr><td>Penicillin/streptomycin</td><td>Life Technologies</td><td>15140122</td><td></td></tr><tr><td>Amphotericin B</td><td>Life Technologies</td><td>15290018</td><td></td></tr><tr><td>Formaldehyde</td><td>Sigma Aldrich</td><td>F8775</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>BDH</td><td>T8532</td><td></td></tr><tr><td>BSA</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A2058</td><td></td></tr><tr><td>Anti-&beta;III-tubulin</td><td>Promega</td><td>G7121</td><td></td></tr><tr><td>TRITC-conjugated anti-mouse IgG antibody</td><td>Sigma Aldrich</td><td>T5393</td><td></td></tr><tr><td>DAPI</td><td>Invitrogen</td><td>D1306</td><td></td></tr><tr><td>Fluo-4 AM</td><td>Invitrogen</td><td>F14201</td><td></td></tr><tr><td>DMSO</td><td>Sigma Aldrich</td><td>472301</td><td></td></tr><tr><td>Pluronic F-127</td><td>Invitrogen</td><td>P6867</td><td></td></tr><tr><td>UV-Vis spectrometer</td><td>Varian Medical Systems Inc.</td><td>Cary 50 Bio</td><td></td></tr><tr><td>Mini centrifuge</td><td>Eppendorf</td><td>Mini Spin</td><td></td></tr><tr><td>Sonic bath</td><td>Unisonics Australia</td><td>FPX 10D</td><td></td></tr><tr><td>Cell culture incubator</td><td>Kendro</td><td>Hera Cell 150</td><td></td></tr><tr><td>Cell culture centrifuge</td><td>Hettich</td><td>Rotofix 32A</td><td></td></tr><tr><td>Laser diode</td><td>Optotech</td><td>780 nm single mode fibre - coupled LD</td><td></td></tr><tr><td>Optical fiber</td><td>Thorlabs</td><td>780 HP</td><td></td></tr><tr><td>Power meter</td><td>Coherent</td><td>Laser Check</td><td></td></tr><tr><td>ImageJ</td><td>http://rsb.info.nih.gov/ij/index.html</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Epifluorescent microscope</td><td>Axon Instruments</td><td>ImageX-press 5000A</td><td></td></tr><tr><td>&mu;-slide well</td><td>Ibidi</td><td>80826</td><td></td></tr><tr><td>Inverted confocal microscope</td><td>Carl Zeiss Microscopy Ltd.</td><td>LSM 510 meta-confocal microscope</td><td></td></tr><tr><td>Oscilloscope</td><td>Tektronix</td><td>TDS210</td><td></td></tr></tbody></table>

goud nanorod-bijgestaan ​​optische stimulatie van neuronale cellen

Gold Nanorod-assisted Optical Stimulation of Neuronal Cells

Recente studies hebben aangetoond dat zenuwen op verschillende manieren kunnen worden gestimuleerd door de voorbijgaande verwarming die gepaard gaat met de absorptie van infraroodlicht door water in neuronaal weefsel. Deze techniek heeft een groot potentieel om standaard stimulatietechnieken te vervangen of aan te vullen, vanwege het potentieel voor een betere lokalisatie van de stimulus en minimalisering van mechanisch contact met het weefsel. Echter, optische benaderingen worden beperkt door het onvermogen van zichtbaar licht om diep in weefsels te penetreren. Bovendien suggereren thermische modellen dat cumulatieve verwarmingseffecten potentieel gevaarlijk kunnen zijn wanneer meerdere stimulusplaatsen of hoge laserherhalingssnelheden worden gebruikt. Het hieronder geschetste protocol beschrijft een verbeterde benadering voor de infraroodstimulatie van neuronale cellen. Het onderliggende mechanisme is gebaseerd op de voorbijgaande verwarming die gepaard gaat met de optische absorptie van gouden nanostaven, die het activeren van neuronale celdifferentiatie en verhoogde niveaus van intracellulaire calciumactiviteit kunnen veroorzaken. Deze resultaten tonen aan dat nanodeeltjesabsorbers het proces van infrarood neurale stimulatie op basis van waterabsorptie kunnen verbeteren en/of vervangen, met potentieel voor toekomstige toepassingen in neurale prothesen en celtherapieën.

Door Protocollen 1, 2 en 3 beschreven, werd een stimulerend effect op differentiatie waargenomen in NG108-15 neuronale cellen gekweekt met Au NP (Au NRs, poly (styreensulfonaat) -gecoate Au NRs en met siliciumdioxide beklede Au NRs) na de laser blootstellingen tussen 1,25 en 7,5 W · cm -2. Confocale beelden van rhodamineB gelabelde Au NRs aangetoond dat de deeltjes internalisatie van dag 1 van incubatie 12. De lokalisatie werd voornamelijk waargenomen in het cytoplasma, wat aangeeft dat de voorkeur...

Dit protocol beschrijft hoe de tijdelijke verwarming die geassocieerd is met de optische absorptie van gouden nanostaafjes, kan worden gebruikt om differentiatie en intracellulaire calciumactiviteit in neuronale cellen te stimuleren. Deze resultaten openen mogelijk nieuwe toepassingen in neurale prothesen en fundamentele studies in de neurowetenschappen.

Goud nanorod-bijgestaan ​​Optische Stimulatie van neuronale cellen

Recent studies have demonstrated that nerves can be stimulated in a variety of ways by the transient heating associated with the absorption of infrared ...

Het algemene doel van deze procedure is om neurale cellen die zijn gekweekt met gouden nanostaven te stimuleren met behulp van een nabij-infrarode laserdiode. Dit wordt bereikt door eerst de goudnanodeeltjes bij de juiste optische dichtheid voor te bereiden. De tweede stap is het kweken van de neurale cellen en het toevoegen van de nanodeeltjes aan deze cellen.De volgende stap is de laserbestraling. De laatste stap is het verifiëren van de celdifferentiatie via de expressie van beta three tubuline. Tot slot wordt confocale microscopie gebruikt om de intracellulaire calciumtransiënten aan te tonen.Het idee voor deze methode ontstond toen we zochten naar een manier om actiepotentialen te stimuleren in individuele neuronen binnen een celpopulatie. De procedure zal worden gedemonstreerd door Jamie May en bachelorstudenten uit ons laboratorium. Om met deze procedure te beginnen, plaatst u een cuvet met goud-nanostaf-oplossing in de UV-vis-spectrofotometer.Meet de initiële optische dichtheid door de absorptiewaarden te registreren van 300 nanometer tot 1000 nanometer met een resolutie tussen 0,5 en twee nanometer. Bereid een voorraadoplossing van één milliliter door het initiële goud-nan

gold-nanorod-assisted-optical-stimulation-of-neuronal-cells

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

Volwassen geboren neuronen die ChR2 kunnen worden gemanipuleerd in slice elektrofysiologische voorbereidingen om hun bijdrage aan de functie van olfactorische neurale circuits te onderzoeken.

Met behulp van betaalbare LED-arrays voor Photo-stimulatie van neuronen

Volwassen geboren neuronen van de bulbus olfactorius kan optogenetically worden gecontroleerd met behulp van Channelrhodopsin2 expressie lentivirale injectie in de rostrale migratie stroom en chronische fotostimulering met een geïmplanteerd miniatuur LED.

Selectieve Viral Transductie van Adult geboren Olfactorische Neuronen voor chronische In vivo Optogenetic Stimulatie

This video demonstrates a technique to promote neuronal differentiation by exposing nerve cells to gold nanorods and laser light, which forms cell projections supported by the βIII-tubulin. Staining and observing tubulin and the cell nucleus with epifluorescence microscopy reveals the cell outgrowths, indicating the nanorods' efficacy in neuronal differentiation.

Stimulating Neuronal Cell Differentiation Using Gold Nanorods

De recente ontwikkeling van de neurowetenschappen tools die genetica en optica combineren, aangeduid als "optogenetics", stelt de controle over neurale circuit activiteit met een ongekend niveau van ruimtelijke en temporele resolutie. Hier bieden wij een protocol voor de integratie in vivo opnemen met optogenetic manipulatie van genetisch gedefinieerde subsets van de prefrontale cortex en subicular piramidale neuronen.

Een methode voor High Fidelity optogenetic controle van individuele piramidale neuronen<em&gt; In vivo</em

Optogenetica is een krachtig hulpmiddel geworden voor gebruik in gedragsneurowetenschappelijke experimenten. Dit protocol biedt een stapsgewijze handleiding voor het ontwerp en de installatie van lasersystemen en biedt een volledig protocol voor het uitvoeren van meerdere en gelijktijdige in vivo optogenetische stimulaties die compatibel zijn met de meeste gedragstestparadigma's bij knaagdieren.

In vivo optogenetische Stimulatie van de knaagdieren centrale zenuwstelsel

Cochleair implantaat (CI) in staat stellen het horen door directe elektrische stimulatie van de gehoorzenuw. Echter, slechte frequentie en intensiteit resolutie beperkt de kwaliteit van het gehoor met CI. Hier beschrijven we optogenetische stimulatie van de gehoorzenuw in muizen als een alternatieve strategie voor auditieve research en ontwikkeling van toekomstige CI's.

Optogenetische stimulatie van de gehoorzenuw

We tonen de voorbereiding en bespreken de haalbaarheid van cellulaire voertuigen die gouden nanostaven bevatten voor de foto-akoestische beeldvorming van kanker.

Voorbereiding en Fotoakoestisch Analyse van Cellular Voertuigen die goud nanorods

Een methode voor stimulatie van in-vitro celcultuur elektrische activiteit met zichtbaar licht, gebaseerd op het gebruik van organische halfgeleidende polymeren, wordt beschreven.

Optische controle van levende cellen elektrische activiteit van geconjugeerde polymeren

In deze studie, we wijzigen koolstofvezel micro-elektroden met gouden nanodeeltjes om de gevoeligheid van neurotransmitter detectie te verbeteren.

Gouden nanodeeltjes gemodificeerde koolstofvezel micro elektroden voor verbeterde neurochemische detectie

Dit protocol beschrijft het gebruik van silicium nanodraden voor intracellulaire optische bio-modulatie van cellen in een eenvoudige en eenvoudig uit te voeren methode. De techniek is zeer aanpasbaar aan diverse celtypes en kan zowel in vitro als in vivo toepassingen worden gebruikt.

Silicium nanodraden en optische stimulatie voor onderzoeken van intra- en intercellulaire elektrische koppeling

Hier presenteren we de fabricagemethode van een optrode-systeem met optische vezels voor lichtafgifte en een elektrode-array voor neurale opname. In vivo experimenten met transgene muizen die channelrhodopsine-2 tot expressie brengen, tonen de haalbaarheid van het systeem voor gelijktijdige optogenetische stimulatie en elektrofysiologische registratie.

Optrode Array voor gelijktijdige optogenetische modulatie en elektrische neurale opname

Leer neuronale stimulatie met gouden nanorods en een nabij-infrarood laserdiode voor onderzoek naar celdifferentiatie en intracellulaire calciumactiviteit. Deze methode biedt mogelijkheden voor neurale protheses.

Goud nanorod-bijgestaan ​​Optische Stimulatie van neuronale cellen

Meer video's verkennen

Goud nanorod-bijgestaan Optische Stimulatie van neuronale cellen