• مـحـسن ســـروش

• [Link_Title]

• خطر نابینایی در کمین ورزشکاران رشته‌های برخوردی
• دو علامتی که شما را به “تیغ جراحی” نزدیک می‌کند
• بیایید چشمان کودکان خود را دوست بداریم
• تراشی مخصوص عینکی‌ها
• محققین بر نقش متابولیت ها در درک بیماری ها تاکید دارند
• آغاز مطالعات انسانی درمان بیماری چشمی RP با استفاده از سلولهای بنیادین در کشور
• post
• کشف اشکال جدیدی از نابینایی
• کمک به حل مشکلات چشم با مصرف قهوه
• "کشیدگی پلک‌ها" نشانه این بیماری است

• تیر 1394
• اسفند 1393
• آبان 1393
• شهریور 1393
• مرداد 1393
• تیر 1393
• خرداد 1393
• اردیبهشت 1393
• فروردین 1393
• اسفند 1392
• بهمن 1392
• دی 1392
• آذر 1392
• آبان 1392
• مهر 1392
• شهریور 1392
• مرداد 1392
• تیر 1392
• خرداد 1392
• اردیبهشت 1392
• بهمن 1391
• دی 1391
• آبان 1391
• مهر 1391
• شهریور 1391
• مرداد 1391
• تیر 1391
• خرداد 1391

• [Link_Title]

خبر شماره38
عنوان: اپتوژنتیک بدون ژنتیک
2015 مارس 16 : مورخ
به نقل از:medicalnewstoday.

نانوذرات طلا را قادر می سازد تحریک دقیق طبیعی، سلول های عصبی اصلاح غیر ژنتیکی با نور
نور می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای فعال طبیعی، سلول های عصبی اصلاح غیر ژنتیکی از طریق استفاده از نانوذرات طلا را هدف قرار، دانشمندان گزارش از دانشگاه شیکاگو و دانشگاه ایلینوی در شیکاگو. روش جدید، شرح داده شده در مجله نورون، نشان دهنده پیشرفت فن آوری قابل توجهی با مزایای بالقوه نسبت به روش های فعلی optogenetic، از جمله استفاده احتمالی در توسعه از داروهای نسبت به بیماری هایی مانند دژنراسیون ماکولا.
"این است به طور موثر اپتوژنتیک بدون ژنتیک، گفت:" مطالعه نویسنده ارشد فرانسیسکو Bezanilla، دکترا، لیلیان Eichelberger کانن استاد بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی در دانشگاه شیکاگو است. "بسیاری از طرح های تجربی optogenetic هم اکنون می توانید به طور کامل بافت و یا حیوانات نرمال استفاده شود، تا حد زیادی گسترش دامنه این ابزار پژوهش و احتمالا اجازه می دهد برای درمان های جدید شامل photostimulation عصبی."اپتوژنتیک، استفاده از نور برای کنترل فعالیت عصبی، یک تکنیک قدرتمند که دیده است استفاده گسترده در تحقیقات علوم اعصاب است. این شامل نورون است که بیان یک پروتئین نور پاسخ ابتدا در جلبک کشف مهندسی ژنتیک. این اجازه می دهد تا دانشمندان برای تحریک سلول های عصبی فرد و همچنین شبکه های عصبی با چشمک می زند دقیق نور است. با این حال، از آنجا که اپتوژنتیک متکی به اصلاح ژنتیکی است، استفاده از آن در درجه اول به تعداد نسبتا کمی از موجودات مدل محدود شده است.
Bezanilla و همکارانش قبلا نشان داده شده است که طبیعی، سلول های عصبی اصلاح غیر ژنتیکی را می توان با حرارت تولید شده از پالس نور مادون قرمز را فعال می شود. اما این روش فاقد ویژگی و می تواند سلول های آسیب برساند. به منظور بهبود روش، آنها را به نانوذرات طلا متمرکز - حوزه تنها 20 نانومتر قطر، بیش از 300 برابر کوچکتر از یک سلول خون انسان.هنگامی که با نور مرئی تحریک، نانوذرات طلا کروی جذب و تبدیل انرژی نور را به گرما. این اثر حرارت است که کارآمد ترین و با استفاده از نور سبز، می تواند سلول های عصبی اصلاح نشده را فعال کنید. با این حال، نانوذرات باید بسیار نزدیک به یک سلول به تولید هر اثر باشد. از آنجا که نانوذرات به سرعت منتشر، و یا دور در محیط فوری یک نورون را شسته، اثر خود را با عمر کوتاه است.
برای دریافت نانوذرات به چوب، Bezanilla و تیم خود را به آنها را به یک مولکول مصنوعی همراه بر اساس TS1، سم عقرب، که متصل به کانال های سدیم بدون مسدود کردن آنها را. نورون تحت درمان با نانو ذرات TS1-همراه در فرهنگ به آسانی توسط نور فعال شد. نورون درمان نشده غیر پاسخگو بودند. نکته مهم، سلول های عصبی درمان هنوز هم می تواند حتی پس از به طور مداوم به مدت 30 دقیقه شسته تحریک شود، نشان می دهد که نانوذرات محکم به سطح سلول متصل شد. این نیز به حداقل برسد دمای مضر بالا، به عنوان نانوذرات اضافی شسته شد.
نورون تحت درمان با نانو ذرات TS1-همراه می تواند بارها و بارها بدون شواهد آسیب سلول تحریک. برخی از سلول های عصبی فردی، هدف قرار با پالس میلی ثانیه از نور، بیش از 3،000 پتانسیل های عمل در طول سی دقیقه تولید، با هیچ کاهش اثر بخشی. علاوه بر سلول های کشت، نانوذرات TS1-همراه در بافت های پیچیده مغز با استفاده از برش نازک از هیپوکامپ موش مورد آزمایش قرار گرفتند. در این آزمایشات، محققان قادر به فعال گروه از سلول های عصبی و سپس مشاهده الگوهای حاصل از فعالیت عصبی بودند.
Bezanilla گفت: "روش آسان به پیاده سازی است و باعث فعالیت عصبی با استفاده از پالس نور است. بنابراین، الکترود تحریک لازم نیست،". "علاوه بر این، با متفاوت شکل نانوذرات می تواند در نزدیک به مادون قرمز و همچنین در طول موج های مرئی کار، که دارای بسیاری از مزیت های عملی در حیوانات زندگی می کنند. تا کنون، ابزار optogenetic ترین به طول موج قابل مشاهده محدود شده است."در حالی که TS1 موثر بود، آن را تحریک جمعیت عصبی غیر TS1 پاسخ اجازه نمی دهد. به منظور توسعه یک استراتژی کلی تر از هدف قرار دادن سلول، محققان نانوذرات به آنتی بادی که دیگر پروتئین های بسیار بیان شده در سلول های عصبی را مورد هدف قرار همراه. آنها دو آنتی بادی که TRPV1 کانال های یونی و P2X3 اتصال را انتخاب کرد. مشابه به TS1، نورون تحت درمان با این نانوذرات آنتی بادی همراه با نور حتی پس از شستشو مداوم فعال شد.
این نانوذرات را می توان به آنتی بادی های مختلف همراه و حفظ اثر بخشی نشان می دهد انعطاف پذیری برای برنامه های آینده، از جمله توسعه و درمانی انسان است. در بیماری شبکیه مانند دژنراسیون ماکولا وابسته به سن، به عنوان مثال، سلول های گیرنده نوری که جذب سیگنال های نور آسیب دیده و یا مرده است. با این حال، سلول های عصبی شبکیه که حمل اطلاعات بصری به مغز اغلب دست نخورده و سالم باقی می ماند. نانوذرات هدفمند به این سلول ها به طور بالقوه می تواند نور را جذب و به طور مستقیم تحریک سلول های عصبی، دور زدن گیرنده معیوب، با توجه به نویسندگان.
"در حالی که بسیار تحقیقات بیشتری باید به تعیین امکان سنجی این روش نانوذرات به عنوان یک درمان برای بازگرداندن بینایی انجام می شود، نتایج ما را تشویق تلاش بیشتر با هدف دستیابی به این هدف بالینی مهم، گفت:" دیوید Pepperberg مطالعه همکاری نویسنده، دکترا، Searls-شنک استاد چشم پزشکی و علوم بینایی در UIC.
اگر چه هیچ اثرات مضر مشاهده شد، تیم اشاره می کند که سمیت امکان است. با این حال، بسیاری از آزمون های حیوانی و آزمایشات کلینیکی انسانی که در حال حاضر با استفاده از فرمولاسیون نانوذرات طلا بدون عوارض جانبی جدی تکمیل شده است. محققان در حال حاضر آزمایش اثر بخشی روش در مدل های حیوانی به منظور بررسی پتانسیل خود را برای استفاده درمانی.

Gold nanoparticles enable precise stimulation of normal, non-genetically modified neurons with light
Light can be used to activate normal, non-genetically modified neurons through the use of targeted gold nanoparticles, report scientists from the University of Chicago and the University of Illinois at Chicago. The new technique, described in the journal Neuron, represents a significant technological advance with potential advantages over current optogenetic methods, including possible use in the development of therapeutics toward diseases such as macular degeneration.
"This is effectively optogenetics without genetics," said study senior author Francisco Bezanilla, PhD, Lillian Eichelberger Cannon Professor of biochemistry and molecular biology at the University of Chicago. "Many optogenetic experimental designs can now be applied to completely normal tissues or animals, greatly extending the scope of these research tools and possibly allowing for new therapies involving neuronal photostimulation."
Optogenetics, the use of light to control neural activity, is a powerful technique that has seen widespread use in neuroscience research. It involves genetically engineered neurons that express a light-responsive protein originally discovered in algae. This allows scientists to stimulate individual neurons as well as neural networks with precise flashes of light. However, since optogenetics is reliant on genetic modification, its use is primarily limited to relatively few model organisms.
Bezanilla and his colleagues have previously shown that normal, non-genetically modified neurons can be activated by heat generated from pulses of infrared light. But this method lacked specificity and can damage cells. To improve the technique, they focused on gold nanoparticles - spheres only 20 nanometers in diameter, more than 300 times smaller than a human blood cell.
When stimulated with visible light, spherical gold nanoparticles absorb and convert light energy into heat. This heating effect, which is most efficient using green light, can activate unmodified neurons. However, nanoparticles must be extremely close to a cell to produce any effect. Since the nanoparticles diffuse quickly, or get washed away in a neuron's immediate environment, their efficacy is short-lived.
To get nanoparticles to stick, Bezanilla and his team coupled them to a synthetic molecule based on Ts1, a scorpion neurotoxin, which binds to sodium channels without blocking them. Neurons treated with Ts1-coupled nanoparticles in culture were readily activated by light. Untreated neurons were non-responsive. Importantly, treated neurons could still be stimulated even after being continuously washed for 30 minutes, indicating that the nanoparticles were tightly bound to the cell surface. This also minimized potentially harmful elevated temperatures, as excess nanoparticles were washed away.
Neurons treated with Ts1-coupled nanoparticles could be stimulated repeatedly with no evidence of cell damage. Some individual neurons, targeted with millisecond pulses of light, produced more than 3,000 action potentials over the span of thirty minutes, with no reduction in efficacy. In addition to cultured cells, Ts1-coupled nanoparticles were tested on complex brain tissue using thin slices of mouse hippocampus. In these experiments, the researchers were able to activate groups of neurons and then observe the resulting patterns of neural activity.
"The technique is easy to implement and elicits neuronal activity using light pulses. Therefore, stimulating electrodes are not required," Bezanilla said. "Furthermore, with differently-shaped nanoparticles it can work in near-infrared as well as in visible wavelengths, which has many practical advantages in living animals. Thus far, most optogenetic tools have been limited to visible wavelengths."
While Ts1 was effective, it did not allow the stimulation of non-Ts1-responsive neuronal populations. To develop a more general strategy of cell targeting, the researchers coupled nanoparticles to antibodies that target other highly expressed proteins in neurons. They chose two antibodies that bind the ion channels TRPV1 and P2X3. Similar to Ts1, neurons treated with these antibody-coupled nanoparticles were activated by light even after continuous washing.
That nanoparticles can be coupled to different antibodies and retain efficacy suggests flexibility for future applications, including human therapeutic development. In retinal diseases such as age-related macular degeneration, for example, photoreceptor cells that absorb light signals are damaged or dead. However, the retinal nerve cells that carry visual information to the brain often remain intact and healthy. Nanoparticles targeted to these cells could potentially absorb light and directly stimulate the neurons, bypassing defective photoreceptors, according to the authors.
"While much additional research must be done to determine the feasibility of this nanoparticle approach as a vision restoration therapy, our results encourage further effort aimed at achieving this critical clinical objective," said study co-author David Pepperberg, PhD, Searls-Schenk Professor of ophthalmology and visual sciences at UIC.
Although no harmful effects were observed, the team notes that toxicity is a possibility. However, many live-animal tests and human clinical trials have already been completed using formulations of gold nanoparticles without serious side effects. The researchers are now testing the efficacy of the technique in animal models to verify its potential for therapeutic use.