Мініатюрний мікроскоп дозволив вченим стежити за клітинами мозку тварин під час руху
Прилад вагою 5 грамів показує активність нейронів і керує ними у тварин, що вільно рухаються
Інженери та нейробіологи з Університету Колорадо створили мініатюрний мікроскоп Opto2P-FCM, який дозволяє одночасно спостерігати за окремими клітинами мозку та активувати вибрані нейрони під час природних рухів лабораторної тварини. Прилад важить близько 5 грамів і має два окремі оптичні шляхи - для якісного зображення та для точкової стимуляції нейронів.
Двофотонна мікроскопія довгий час вважалася одним із найкращих способів отримати детальне зображення живої мозкової тканини, проте класичні системи для цього громіздкі й потребують нерухомого об'єкта. Про новий прилад повідомляє Medical Xpress з посиланням на University of Colorado Anschutz.
Мініатюрні мікроскопи вже частково розв'язували цю проблему, але зазвичай гірше показували зображення або не могли точно стимулювати окремі клітини. Opto2P-FCM об'єднав обидві функції в одному приладі вагою близько 5 грамів.
Пристрій має два окремі оптичні шляхи: один - для отримання якісного зображення, другий - для подачі структурованого світла на конкретні нейрони. Завдяки такому розділенню дослідники можуть оптимізувати зображення та фотостимуляцію незалежно одне від одного.
Розробники зазначають, що саме мініатюризація стала однією з найскладніших частин роботи - інженерам довелося точно розмістити й вирівняти невеликі оптичні компоненти в межах можливостей 3D-друку та механічної збірки.
Оптогенетика відкриває шлях до вивчення хвороб мозку
Мікроскоп працює на основі оптогенетики - методу, який дозволяє активувати світлом генетично модифіковані нейрони. Це дає змогу не просто фіксувати, які клітини активні під час певної поведінки, а вибірково вмикати їх і спостерігати, як змінюється робота решти мережі.
Автори розробки вважають платформу корисною для досліджень нейронних контурів, пов'язаних із поведінкою, а також хвороб, при яких ці мережі порушуються - зокрема хвороб Альцгеймера і Паркінсона та епілепсії. Поточна версія залишається прототипом, і команда вже працює над наступними поколіннями приладу, які мають стати меншими й легшими, працювати швидше та охоплювати більшу ділянку мозкової тканини.
Слідкуйте за нами у Telegram
Зараз читають на Інформаторі
