Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Золото наностержней при содействии оптического Стимуляция нервных клеток

9K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/52566

⸱

27 апреля 2015 г.

 ,  , 
1Biotactical Engineering, Faculty of Science, Engineering and Technology, Swinburne University of Technology

В этой статье

Краткое содержание

В этом протоколе описывается, как использовать переходный нагрев, связанный с оптическим поглощением золотых наностержней, для стимуляции дифференцировки и внутриклеточной активности кальция в нейрональных клетках. Эти результаты потенциально открывают новые возможности для применения в нейронных протезах и фундаментальных исследованиях в нейронауке.

Аннотация

Недавние исследования показали, что нервы могут стимулироваться различными способами с помощью временного нагрева, связанного с поглощением инфракрасного света водой в нейронной ткани. Эта методика обладает большим потенциалом для замены или дополнения стандартных техник стимуляции, благодаря потенциалу увеличения локализации стимула и минимизации механического контакта с тканью. Однако оптические подходы ограничены неспособностью видимого света проникать глубоко в ткани. Более того, тепловое моделирование предполагает, что кумулятивные нагревательные эффекты могут быть потенциально опасными при использовании нескольких точек разжигания или высокой частоты повторения лазеров. Протокол, описанный ниже, описывает усовершенствованный подход к инфракрасной стимуляции нейрональных клеток. Основной механизм основан на переходном нагревании, связанном с оптическим поглощением золотых наностержней, что может вызвать запуск дифференцировки нейронных клеток и повышение уровня внутриклеточной активности кальция. Эти результаты демонстрируют, что поглотители наночастиц могут усиливать и/или заменять процесс инфракрасной нейронной стимуляции, основанный на поглощении воды, с потенциалом для будущего применения в нейронных протезах и клеточной терапии.

Введение

Недавние исследования показали, что переходный нагрева связан с поглощением инфракрасного света водой (длина волны> 1400 нм) могут быть использованы, чтобы вызвать потенциалы действия в нервной ткани 1 и внутриклеточных переходных кальция в кардиомиоцитах 2. Использование инфракрасного света поднял большой интерес для применения в нейронных протезов, из-за потенциального тонкой пространственным разрешением, отсутствие прямого контакта с тканью, минимизации стимуляции артефактов и снятия необходимости генетически модифицировать клетки до стимуляции ( в соответствии с требованиями Оптогенетика) 1. Несмотря на все эти преимущества, недавно разработанные тепловые модели предположил, что ткани-мишени / клетки могут быть затронуты кумулятивных эффектов отопления, когда несколько сайтов стимулирования и / или высокие темпы повторения используются 3,4.

В ответ на эти вызовы, исследователи признали потенциал для использования внешнюю всасываниеБерс для стимуляции нерва, чтобы произвести больше локализованные эффекты нагревания в ткани. Хуанг и др. Показали, этот принцип с помощью наночастиц суперферромагнитных ферритовые удаленно активировать термодатчик каналы TRPV1 в НЕК 293 клеток с радио-частоты магнитного поля 5. Хотя этот способ может обеспечить более глубокое проникновение (магнитные поля взаимодействуют с относительно слабо ткани), ответы были записаны только в течение периодов секунд, а не миллисекунды длительности требуемых в бионическими устройств 5. Аналогичным образом, Фара др. Показали, электрическое стимулирование крысы корковых нейронов с черными микрочастиц в пробирке. Они показали точность клеточного уровня в стимулировании использования длительности импульса порядка сотен микросекунд и энергий в диапазоне мкДж, что потенциально позволяет более высокую скорость повторения 6.

Использование внешних поглотителей применяется также для индукцииморфологические изменения в пробирке. Ciofani и др. Показали увеличение нейрональной вырост клеток ~ 40% при использовании пьезоэлектрических нитрида бора нанотрубок, возбуждаемых ультразвуком 7. Аналогичным образом, эндоцитоз наночастиц оксида железа в клетках PC12, как сообщалось, повысить нейритов дифференциацию в зависимости от дозы, в результате активации молекул клеточной адгезии с оксидом железа 8.

В последнее время интерес к внешних амортизаторов, чтобы помочь нервного возбуждения также была сосредоточена на использовании наночастиц золота (Au NPS). Au наночастицы обладают способностью эффективно поглощать лазерное излучение в плазмонного пика и рассеивать его в окружающую среду в виде тепла 9. Среди всех доступных форм частиц, оптического поглощения золотых наностержней (Au непальских) удобно соответствует терапевтическое окно биологических тканей (ближней инфракрасной - NIR, длина волны между 750-1,400 нм) 10. Кроме того, в продолжениедоб нервного возбуждения, использование Au NRS обеспечивает относительно благоприятные биосовместимость и широкий спектр вариантов функционализации поверхности 11. Недавние исследования показали, что стимулирующее действие на дифференциацию могут быть вызваны после непрерывного лазерного воздействия АС NRS в NG108-15 нервных клеток 12. Кроме того, внутриклеточные переходные кальция были зарегистрированы в нервных клетках, культивируемых с Au NRS После лазерного облучения модулированной с переменными частотами и длительности импульса 13. Клеточная мембрана деполяризации был также записан после NIR лазерной подсветкой Au ЯРБ в первичных культурах спиральных ганглиев 14. Первый в естественных условиях применения с облученным Au ЯРБ было продемонстрировано совсем недавно. Eom и коллеги подвергли Au ЯРБ на их плазмонного пика и записал шестикратное увеличение амплитуды действий соединение нервных потенциалов (CNAPs) и в три раза снижение порога стимуляции у крыс седалищного нерва. АнУсиленной ответ был приписан к локальным эффектам отопления в результате возбуждения NR плазмонного пика 15.

В настоящей работе, протоколы для исследования эффектов лазерной стимуляции в NG108-15 нервных клеток, культивируемых с Au NRS указаны. Эти методы обеспечивают простой, но мощный, способ облучать клеточных популяций в пробирке с использованием стандартных биологических методов и материалов. Протокол основан на волокна, в сочетании лазерного диода (LD), что позволяет безопасную работу и повторяемость результатов. АС NR пробоподготовки и лазерные методы облучения может быть продлен до различных форм частиц и культур нейрональных клеток, при условии, что конкретные протоколы синтеза и культура, как известно, соответственно.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Au непальских Подготовка

Примечание: Au непальских могут быть синтезированы с помощью количество рецептов 16, или приобрести у коммерческих поставщиков.

  1. Измерить начальную оптическую плотность (ОП) раствора Au NR помощью UV-VIS-спектроскопии, путем записи значения поглощения от 300 нм до 1000 нм с разрешающей способностью 0,5-2 нм. Варьировать объем раствора для использования с имеющейся кювете.
  2. Оценка начальной NP молярную концентрацию с помощью подходящего способа 17 (например, UV-VIS-спектроскопии, одна частица с индуктивно-связанной плазмы массы спектрометрия, просвечивающей электронной микроскопии) или использовать значения концентрации, предоставленные производителем.
  3. Подготовка исходного раствора 5 мл разбавлением исходного образца Au NR достичь OD = 1. Для лучшей воспроизводимостью, поддержания постоянной OD для всех испытанных образцов. Следуйте протокол коммерческого поставщика для составления разбавления растворителем. Если вы не уверены, Использовать деионизированную воду.
  4. Центрифуга 1 мл раствора Au NR дважды в течение 15 мин при 7800 х г дл удалени избытка химическую из раствора. Циклы центрифугирования может варьироваться в силу и времени (например, 20 мин при 5600 × г) 18.
  5. Удалить супернатанты и повторно приостанавливать НСП в деионизированной воде. Как повторно взвешенных частиц может образовывать агрегаты в растворе, подготовить их ежедневно, чтобы иметь лучшие результаты. Кроме того, магазин в холодильнике не дольше, чем за 1 неделю. Не замораживать.
  6. Перед использованием в условиях культивирования клеток, разрушать ультразвуком раствора Au NR течение 5 мин, а затем стерилизуют ультрафиолетовым светом в течение 30 мин (интенсивность УФ-излучения не менее 400 мВт ∙ м -2 при 254 нм).

2. NG108-15 нейронов клеточной линии культуры и дифференциация

  1. Для клеточной культуральной среде, приготовления 500 мл модифицированной Дульбекко среде стерильного Дульбекко (DMEM), содержащей 10% (вес / объем) фетальной сыворотки теленка (FCS), 1% (вес / объем) L-глутамина, 1%(Вес / объем) пенициллина / стрептомицина и 0,5% (вес / объем) амфотерицин В.
    Примечание: добавки могут быть аликвоты, хранили при -20 ° С и добавляют в средствах массовой информации в день требуется. Среда для культивирования клеток можно хранить в холодильнике в стерильном состоянии в течение максимум 1 месяц.
  2. Для дифференцировки клеток среды, с получением 50 мл стерильного DMEM, содержащей 1% (вес / объем) L-глутамина, 1% (вес / объем) пенициллина / стрептомицина и 0,5% (вес / объем) амфотерицин В.
  3. Выращивают NG108-15 нервных клеток в 10 мл среды культуры клеток в колбах Т75 из полистирола в инкубаторе с влажной атмосфере (5% CO 2 при 37 ° С). Как правило, семена 1,5-2 × 10 5 клеток в каждую колбу, чтобы быть готовым в 3-4 дней. Изменение клеточную культуральную среду каждые два дня.
    Примечание: Для предотвращения генетических отклонений по или изменение, не используйте клеток старше прохождения 21 для экспериментов.
  4. Когда 70-80% сливной в культуре, изменить среду с теплой пресной среде для культивирования клеток. Механически отделить клетки мягко KNOCкороль в нижней части сливной колбу. Не используйте трипсина.
  5. Центрифуга клеточной суспензии в течение 5 мин при 600 х г и повторно приостанавливать осадок клеток в 2 мл теплой среды клеточной дифференцировки.
  6. Семена 2 × 10 4 клеток / см 2 в луночный планшет с 200 мкл клеточной дифференцировки среде тканевой культуры полистирола 96. Выдержите эксперимент на 1 день 5% CO 2/37 ° C.
  7. Добавить между 3,2 × 10 9 -4,2 × 1 0 10 частиц / мл раствора Au NR в день 2 и инкубировать ее для дополнительной 24 ч. Не добавляйте частиц для контрольных экспериментах.
    Примечание: В качестве альтернативного управления, Au наночастицы с хорошо дифференцированной пиковой длине волны поглощения могут быть использованы для сравнения 14. Для более последовательное поведение клеток, держите плотность клеток постоянна и не изменять поверхность задолго до посева клеток.

3. нейритов Повышение

  1. Паралазер с одномодового оптического волокна (числовая апертура = 0,13) и прекратить его с разъемом волокна (FC разъемы удобны и обычно доступны). Измерьте выходной мощности лазера со стандартным измерителем мощности. Для получения наиболее эффективных результатов, соответствует пиковой длиной волны лазера до плазмонного резонансного пика НСП.
  2. На 3-й день после NR инкубационного закрепления разъема FC на хорошо. Облучают образцы и контроли при комнатной температуре в течение 1 мин в непрерывном волны для различных лазерных полномочий. Дайте культуры проводили в течение 3 дополнительных дней при 5% CO 2/37 ° C. Повторите лазерное облучение в течение как минимум 3 независимых измерений.
    Примечание: Различные времена облучения и частоты модуляции может быть выбрана в зависимости от применения.
  3. Охарактеризуйте лазер по диаметру пучка и лазерного излучения (W ∙ см -2).
    1. Для стандартного многомодового волокна одного, используйте NA = N ∙ грех θ,где п-показатель преломления среды в использовании и θ представляет собой половину угла конуса света, выходящего из волокна (см фиг.1А). Из тригонометрии, г = загар θ ∙ г, где г радиус пучка и D является расстояние между волокном и образцом. Разъем FC соответствует диаметру хорошо, поэтому освещения образца на расстоянии D = 2,70 ± 0,20 мм. Свет выходит из волокна в воде (п = 1,33), что дает г = Тан (грех-1 (Na / N)) ∙ D.
    2. Используя последнее уравнение, вычислить радиус лазерного луча, соответствующей области пучка и средний лазерный освещенности (мощность лазера делится на области пучка) на цель (см Пример графика на рисунке 1b). Эти значения представляют собой среднее освещенности на освещенной области.
    3. Оценка ошибки для измерений с общей теории распространения ошибки.
      Примечание: расстояние Вetween соединитель FC, и образец может быть измерена с помощью фотографий экспериментальной установки и пост-обработки изображения с использованием соответствующего программного обеспечения (например, ImageJ).
  4. В 5-й день, удалить дифференциации клеток среду из экспериментов и исправить образцы с 3,7% (объем / объем) раствора формальдегида в течение 10 мин, затем клетки проницаемыми с 0,1% (объем / объем) Triton X-100 в течение 20 мин.
  5. Добавить 3% (вес / объем) бычьим сывороточным альбумином (БСА) в образцах в течение 60 мин, чтобы блокировать непрореагировавшего белка сайты связывания. Добавьте образцы для анти-βIII-тубулина в течение ночи (5 мкг / мл в PBS с добавлением 1% BSA) при 4 ° С.
  6. Инкубируйте клетки в течение 90 мин в темноте с соответствующим вторичным антителом (например TRITC-конъюгированный против мышиного IgG антитела) с использованием концентрации 0,4-2 мкг / мл в 1% BSA в PBS. Этикетка клеточные ядра с DAPI (0,1 мкг / мл в деионизированной воды) в течение 10 мин.
    Примечание: антитело сопряжение и концентрации МиГHT изменяются в соответствии с протоколом фирмы. Образцы для мойки с PBS в два раза в течение 5 мин после каждого этапа окрашивания.
    figure-protocol-1
  7. Образцы изображений по эпифлуоресцентной или конфокальной микроскопии с использованием по меньшей мере, 20 × цель. Выбор микроскопа фильтры соответственно с вторичным антителом. Выберите DAPI фильтр (λ ех = 358 нм; λ EM = 488 нм) для визуализации клеточных ядер.
  8. Анализ изображения путем оценки: I) максимальной длины нейритов (регистрационный длина от кончика нейритов в начале тела клетки), II) количество нейритов в нейронной клетки (суммировать все нейритов на клетку) и в) процент клеток с нейритов (разделить общее количество клеток, экспрессирующих βIII-тубулина на общее количество клеток с положительно окрашенного ядра) 19.

4. Лазерно-индуцированное внутриклеточного Са 2+ визуализации

  1. Подготовка 20% (вес / об) маточного раствора Pluronic F-127 растворением 2 г вещества в 10 мл безводного диметилсульфоксида (ДМСО). Нагреть раствор Pluronic F-127 при 40 ° С в течение примерно 20 мин, чтобы повысить растворимость. Готовят его заранее, если хранится при комнатной температуре.
  2. На 3-й день следующего NR инкубации подготовить сбалансированный солевой раствор (BSS; 135 мМ NaCl, 4,5 мМ KCl, 1,5 мМ CaCl 2, 0,5 мМ MgCl 2, 5,6 мМ глюкозы и 10 мМ HEPES, рН 7,4) и дополнены его с 5 мкМ Fluo-4 утра в ДМСО и 0,1% (вес / объем) Pluronic F-127 раствор.
    Примечание: раствор ПБС могут быть получены заранее и в холодильнике в течение максимум 1 месяц. Добавить добавки (Fluo-4 утра и Pluronic F-127) на день эксперимента.
  3. Удалить клеточной дифференциацией среды и заменить его с добавлением раствора BSS. Для получения наилучших результатов с перевернутой конфокальной микроскопии, инкубировать клеток в микро-слайд хорошо.
  4. Загрузка NG108-15 клетки с Fluo-4 утрав течение 30 мин в темноте при 5% CO 2/37 ° C. После инкубационного периода, мыть образцы в два раза с ПБС, чтобы удалить внеклеточный без нагрузки флюорофор.
  5. Пара лазер с одномодового оптического волокна и расщеплять наконечник с использованием стандартных методик. Соблюдайте результате наконечник под оптическим микроскопом, чтобы обеспечить высокое качество поверхности (т.е. верхушка должна быть перпендикулярна к оси волокна и плоский на микроскопии инспекции).
    1. Измерьте выходной мощности лазера со стандартным измерителем мощности. Вставьте света поставки волокна в оптическом волоконного держателя и прикрепить его к микроподвижки. Обратитесь к Brown и др. 20 для более подробной информации по оптическому подготовки волокна и позиционирования.
      Внимание: соблюдать общие правила для лазерной безопасности во время измерения мощности лазерного излучения (например, не смотрите прямо на лазерный луч, носить очки лазерной безопасности во время обслуживания, предотвращения постороннего воздействия света на других пользователей Lab) <./ Li>
  6. Подключите осциллограф к Портативный лазерный контролировать оптической модуляции. Используйте двоичный сигнал с переменными частотами (0,5-2 Гц) и длительности импульса (20-100 мс). Подключите лазер на сигнал модуляции, как транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) Вход для микроскопом, после установки, показанной на Paviolo и др. 13.
    1. Поместите клетки под перевернутой конфокальной микроскопии и положение светового доставки волокно 250 ± 50 мкм от клетки-мишени в режиме освещения передачи. В таком расстоянии, с помощью уравнений, представленных в 3.3.1, чтобы вычислить радиус луча на мишени.
  7. Используйте аргон-ионный лазер (488 нм) для возбуждения интернализированную Fluo-4 утра краситель (λ EX = 494 нм; λ EM = 516 нм) и синхронизированный LD для возбуждения эндоцитарных ЯРБ. Выполните визуализацию при комнатной температуре образцов и контролей с использованием по меньшей мере, 40 × цель, собирая сканирования временных рядов256 × 256 пикселей / разрешение кадра в оба конца режиме с частотой не менее 4 Гц. Выполните запись без какого-либо возбуждения LD выявить любые аргон-ионный лазер помех (база шума).
  8. Удалить фон от данных, используя адаптивно, взвешенных наказываться наименьших квадратов алгоритмов 21. Участок индуцированные Ca2 + вариации как функции времени. Анализ переходных пиков в интенсивности флуоресценции с использованием образа программного обеспечения после обработки порога на уровне в три раза стандартное отклонение от базового шума (3σ).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

При использовании протоколов 1, 2 и 3, описанные здесь, стимулирующее действие на дифференциацию наблюдалось в NG108-15 нейрональных клеток, культивируемых с Au наночастиц (Au непальских, поли (стиролсульфонат) -покрытие Au NRS и диоксид кремния, покрытые Au NRS) после того, как лазер воздействия между 1,25 и 7,5 Вт · см -2. Конфокальные изображения rhodamineB-меченого Au NRS показали, что частицы интернализуется с 1-й день инкубации 12. Локализация преимущественно наблюдается в цитоплазме клеток, ...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Протоколы, изложенные в настоящей презентации описывается, как культуры, дифференцировать и оптически стимулировать нервные клетки с помощью примесные амортизаторы. В NR характеристики (например, размеры, форма, плазмонного резонанса длина волны и поверхностной химии) и параметры лазерной стимуляции (например, длины волны, длительности импульса, частоты повторения, и т.д.) могут быть изменены, чтобы соответствовать различным экспериментальным требованиям. Влияние на поведение клеток можно контролироват...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не имеют конкурирующих интересов для раскрытия информации.

Благодарности

Авторы хотели бы выразить признательность NanoVentures Австралии за финансовую поддержку Путешествия и профессор Джон копны за то, что частично состоялся эти исследования в Университете Шеффилда и г-жа Джейми Майн за помощь во время съемок.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Au NRSigma Aldrich716812
NG108-15Sigma Aldrich8811230
DMEMSigma AldrichD6546
FCSLife Technologies10100147
L-глутаминSigma AldrichG7513
Пенициллин/стрептомицинLife Technologies15140122
Амфотерицин BLife Technologies15290018
формальдегидSigma AldrichF8775
Triton X-100BDHT8532
BSASigma AldrichA2058
Anti-β III-тубулинPromegaG7121
TRITC-конъюгированное антимышиное антитело IgGSigma AldrichT5393
DAPIInvitrogenD1306
Fluo-4 AMInvitrogenF14201
DMSO Sigma Aldrich472301
плуроновой F-127InvitrogenP6867
UV-Vis спектрометрVarian Medical Systems Inc.Cary 50 Bio
Мини центрифугаEppendorfMini Spin
Sonic Sonic BathUnisonics AustraliaFPX 10D
Инкубатор для клеточных культурKendroHera Cell 150
Центрифуга для клеточных культурHettichRotofix 32A
Лазерный диодOptotech780 нм одномодовое волокно с привязкой LD
Оптическое волокноThorlabs780 HP
Измеритель мощностиКогерентныйлазер Проверка
ImageJhttp://rsb.info.nih.gov/ij/index.html
Эпифлуоресцентный микроскопAxon InstrumentsImageX-пресс 5000A&
mu;-слайдовый колодецIbidi80826
Инвертированный конфокальный микроскопCarl ООО «Микроскопия Цейсс»Мета-конфокальный микроскоп
ОсциллографTektronixTDS210
LSM 510

Ссылки

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

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Золотые наностержниближний инфракрасный лазердифференцировка клетоккальциевая активностьконфокальная микроскопиябета-III-тубулинфлуоресцентный красительлазерное облучение
Золото наностержней при содействии оптического Стимуляция нервных клеток
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.