光遺傳技術為細胞結構研究帶來機遇
轉基因斑馬魚胚胎上的閃亮藍光讓科學家選擇性地激活光敏感轉錄因子。圖片來源：Anna Reade 從現在開始10年后，這種技術將會成為發育生物學和細胞生物學界人人使用的工具。 Kevin Gardner打開一個小冰箱模樣的培養器，看著里面閃爍的藍光，這種場景經常讓他想起上世紀70年代的美國紐約迪斯科舞廳。“一些有趣的事情正在這里發生。”他提示說。不過，他說的不是迪斯科閃光燈，而是微觀層面發生的事情。 Gardner是紐約城市大學先進科學研究中心結構生物學家，他是使用光控制蛋白活動（即光遺傳學研究）領域的專家。利用他和其他蛋白質工程師研發的工具，科學家現在可以利用LED或激光閃光對諸如信號傳導或信號移動過程進行微觀層面的管理，而不是僅僅觀察這些光。例如，他們能夠輕而易舉地打開或關閉蛋白，或是在細胞內來回移動細胞器。 過去幾年，蛋白質工程技術研發了十余種光敏感工具，用來完成這些特殊的研究。光在通過常規方法操作細胞活動時可......閱讀全文
光遺傳學在生命科學領域的應用
光遺傳學技術是一種結合遺傳學與光學技術，在復雜如自由活動個體的生物系統中實現定點的、快速的控制某一精確定義的生物學過程的技術。通過引入光敏感蛋白的受體或通道蛋白至特定組織特定細胞中，并經特定參數的光信號控制，光遺傳學技術能夠關閉或激活某一類細胞的生物學功能，從而實現在細胞、環路、器官和個體等多個層
Cell子刊：超越光遺傳學的新技術
Chicago大學和Illinois大學的科學家們在三月十二日的Neuron雜志上發表文章指出，使用靶向性的金納米顆粒，可以直接用光激活非基因改造的正常神經元。這是一個重大的技術進步，比目前的光遺傳學方法更有優勢。 “不需要遺傳學改造，我們就能實現光遺傳學刺激，”文章的資深作者，Chicago
光遺傳學之父Science再發突破性成果
2005年，斯坦福大學的科學家Karl Deisseroth開發了光遺傳學技術，他在細菌視蛋白的幫助下用光控制了大腦細胞的開/關。自那以后，世界各地的研究者們用這一技術對多種受電信號調節的細胞進行了研究，例如神經細胞、心臟細胞、干細胞等等。這里的電信號是指離子的跨膜流動。 光遺傳學技術
光遺傳學領域先鋒Nature發表新成果
近日來自斯坦福大學的研究人員分離出了一些神經元，證實它們專門負責決定是否值得提供能量付諸努力來完成某項任務。這一研究發現將有助于醫務專業人員更好地應對抑郁癥和其他腦相關疾病。研究論文發表在11月18日的《自然》(Nature)雜志上。 許多精神病學專家認為一個人的“行動意愿”來源于前額葉皮
Nature封面：光遺傳學解析關鍵神經元
科學家們通過光遺傳學技術，解析了兩種幫助脊髓控制技巧性前肢運動的神經元：第一種是運動精確性所需的興奮性中間神經元，第二種是運動流暢性所需的抑制性中間神經元。這一重要成果先后以兩篇文章的形式發表，并且登上了本期的Nature雜志的封面。這些發現有助于人們進一步理解人類的運動功能，并在此基礎上治療創
LED光源從顯微成像到光遺傳學研究
生物學研究中的LED：從顯微成像到光遺傳學由于LED被引入生物科學研究的顯微鏡照明，使研究小組和影像實驗室有信心將其范圍和潛力完全取代金屬鹵化物光源，合適的HBO弧光燈替代品一直是一個挑戰。但隨著最近推出的全光譜照明裝置和更先進的系統，LED照明正在成為新的標準。顯微鏡長期以來一直在生物科學研究中占
我國科學家開發活細胞蛋白質穩定性光遺傳學控制技術
活細胞蛋白質操縱方法是生命科學基礎與應用研究的重要工具，對蛋白質豐度進行精確地時間和空間控制的光遺傳學工具在研究各種復雜的生物過程中發揮著重要作用。華東理工大學研究團隊開發出活細胞蛋白質穩定性光遺傳學控制技術。該研究成果于近日發表在《Nature Communications》雜志上，題為：Co
我國科學家開發活細胞蛋白質穩定性光遺傳學控制技術
活細胞蛋白質操縱方法是生命科學基礎與應用研究的重要工具，對蛋白質豐度進行精確地時間和空間控制的光遺傳學工具在研究各種復雜的生物過程中發揮著重要作用。華東理工大學研究團隊開發出活細胞蛋白質穩定性光遺傳學控制技術。該研究成果于近日發表在《Nature Communications》雜志上，題為：Co
多維光場調控新突破：150個通道集成成功
近日，暨南大學納米光子學研究院教授李寶軍/包燕軍團隊在實驗上驗證了基于單個超構表面的全光參量（波長、偏振、觀察角度）復用技術，成功將150個獨立的信息通道集成于一體，刷新了光學復用通道數量紀錄。相關成果發表于《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）。單個超構表面
簡介光發射機的控制電路
系統對光源的要求是很高的，包括： 1．波長穩定性要求：WDM系統對光源發射波長的穩定性具有較高的要求，波長的漂移將導致信道之間的串擾。 2．功率穩定性要求：某信道功率的漂移，不僅影響本信道的傳輸性能，而且通過EDFA的瞬態效應影響其它信道的性能。 光源的控制電路主要包括溫度控制和功率控制電
Cell－Sys：光！控制胚胎干細胞分化
發表于國際雜志Cell Systems上的一項研究中，來自美國加州大學舊金山分校（UC San Francisco）的研究人員通過研究開發出了一種方法，首次利用光束來精確控制胚胎干細胞的分化，從而使其可以分化成為神經細胞來進行精確的體外研究提供一定幫助。 研究者Matthew Thomson說
光遺傳學手段揭秘帕金森病新機制
帕金森病 (Parkinson’s disease， PD) 是一種老年人常見的神經退行性疾病。它主要影響患者的運動神經系統，導致PD患者出現顫抖、肢體僵硬、步態異常和運動功能減退等癥狀。目前還沒有一種療法可以治愈PD，不管是藥物治療還是腦深層電刺激 (deep brain stimulus，
Nature子刊：光遺傳學技術獲得重大突破
光遺傳學允許人們通過光照控制大腦的神經元活性。這一技術依賴能夠抑制或刺激神經元電信號的光敏蛋白，還需要將光源植入大腦，讓光到達需要控制的細胞。 日前，MIT副教授Ed Boyden領導研究團隊開發了一個新型光敏蛋白，它們可以響應頭骨外的光源，實現非侵入性的神經元控制。這種被稱為Jaws的蛋白不
NATURE－METHODS十大技術之一——光遺傳學
近期光遺傳學之父Dr.Georg Nagel造訪了咱們金開瑞，據說這位大大是諾貝爾獎的熱門候選者，那么一臉懵逼的吃瓜群眾就發問了：啥是光遺傳學，聽起來好高大上！ 何為光遺傳學？ 光遺傳學（optogenetics）是近幾年正在迅速發展的一項整合了光學、軟件控制、基因操作技術、電生
中科院Nature子刊發表光遺傳學成果
在面對威脅生命的刺激時做出正確的反應，是動物生存所必需的能力。眾所周知，視覺是感知威脅的主要感官之一，但人們并不了解視覺刺激引起防御性應答的大腦回路。 中科院深圳先進技術研究院的科學家們通過小鼠研究，分析了動物看到捕食者時的先天性防御行為，揭示了視覺刺激引起先天恐懼時的大腦通路。這一成果發表在
Nature－Methods十大技術：光遺傳學的利與弊
Nature Methods雜志在十周年之際推出了紀念特刊，點評了在過去十年中對生物學研究影響最深的十大技術，其中就包括光遺傳學技術。 我們可以毫不夸張地說，光遺傳學技術給神經學帶來了一場革命。現在，這一技術已經迅速成為了許多實驗室里的標準工具。盡管光遺傳學還不是一個家喻戶曉的名詞，不過它已經
盧光琇教授主譯的《醫學遺傳學》出版
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498077.shtm今年84歲的著名生殖醫學與醫學遺傳學家、中信湘雅生殖與遺傳專科醫院首席科學家盧光琇教授又有新譯作。 ???盧光琇（右）向同行贈書。王昊昊 攝中信湘雅醫院4月8日透露了上述消息。
NATURE－METHODS十大技術之一——光遺傳學
近期光遺傳學之父Dr.Georg Nagel造訪了咱們金開瑞，據說這位大大是諾貝爾獎的熱門候選者，那么一臉懵逼的吃瓜群眾就發問了：啥是光遺傳學，聽起來好高大上！? ? ? ? ? ? ? ? ?? 何為光遺傳學？光遺傳學（optogenetics）是近幾年正在迅速發展的一項整合了光學、軟件控制、基因
Cell封面：為什么進食成癮？光遺傳學告訴你！
上世紀60年代，世界免疫學界形成了兩個水火不容的陣營，只有對抗，沒有團結可言了。當時免疫學亟待解決的核心問題是，脊椎動物究竟通過何種方式為每一種病原體量身定制特異性的防御機制，而且這種特異性防御的多樣性幾乎沒有上限。 1963年，年輕的科學家麥克斯?戴爾?庫珀加入了明尼蘇達大學的羅伯特?古德的
為什么通道式X光機要使用雙視角技術
雙視角通道式X光機（英文簡稱DV機）內部采用兩套X射線源和探測器，是在傳統單視角通道式X光機基礎上發展起來的新技術設備。雙視角設備從兩個不同角度對其中所通過的包裹進行掃描成像，同時分別獲得不同角度的兩個X光圖像供判圖，與傳統的單視角通道式X光機相比，雙視角X光機具以下優勢：1.當違禁品以特殊角度擺放
光無源器件光接頭盒、光配線箱、光終端盒的相關介紹
由于每盤光纜長度大多在2。5KM以下，因此在長距離光纜連接時需要連接光纜，為保證連接強度和在各種環境情況下使用，都要安裝接頭盒。光接頭盒能夠起密封和防水作用，它可以橫式安裝，也可以豎式安裝。為了保證連接強度，先在一段連接光纜之間用鋼絲加固，然后將每根熔接好的光纖用插板分層排列。一根光纜輸出，選擇
光無源器件偏振控制器相關介紹
對隨機掃描Poincare球偏振控制器(PC)而言，掃描周期、覆蓋Poincare球面積、偏振光經過PC情況以及由于PC導致的光功率波動值等都是一些關鍵參數。這些參數的意思很容易理解，這里只想著重論述由于PC導致的光功率波動對測試的影響。我們知道PDL的測試其實就是探測當傳輸光偏振態(SOP)發
新技術：光遺傳學幫助盲人恢復一些光明
一位在一只眼睛里植入了藻類基因的盲人在特殊的護目鏡的幫助下拿起了筆記本。 研究人員今天（5月24日）報告說，一名盲人獲得了一種感光藻類蛋白的基因，在特殊護目鏡的幫助下，他現在可以看到和觸摸物體。 他的視力增長不大——他不能看到顏色，也不能辨別面孔或字母。但是，如果這種治療能夠幫助其他研究
極大進步，40－年前開始失明，光遺傳學療法重獲光明！
2021 年 5 月 24 日，來自瑞士巴塞爾大學的 Botond Roska 教授聯合匹茲堡大學 José-Alain Sahel 教授在 Nature Medicine 發表了題為 Partial recovery of visual function in a blind patient
光遺傳學技術將酵母變成高效“生化工廠”
對酵母等微生物進行基因改造，用來生產人類所需的化合物，這樣的生物合成技術已經常見。美國一項新研究說，將光遺傳學技術與生物合成技術相結合，可以大幅提高生產效率。 光遺傳學技術是一種操控細胞的方法，即把特定基因改造得對光敏感，然后用光來打開或關閉基因功能，影響細胞活動。該技術已對神經科學等領域產生
最新綜述：光遺傳學在生物醫學領域中應用
核心刊物”欄目期刊：科學通報，中國科學C輯:生命科學，均是由中國科學院和國家自然科學基金委員會共同主辦的，我國學術期刊中的知名品牌，被國內外各主要檢索系統收錄，如國內的《中國科學論文與引文數據庫》（CSTPCD）、《中國科學引文數據庫》（CSCD）等；美國的SCI、CA、EI，英國的SA，日本的
Neuron：芝加哥科學家實現光遺傳學技術新突破
隨著近年來科學家在表觀遺傳學領域研究的深入，人們開始希望通過體外刺激的方式來控制體內細胞尤其是神經元細胞的狀態。這一領域有著廣闊的應用前景，如治療黃斑病變等遺傳病。以此為基礎，光遺傳學等學科紛紛被建立起來。不過，目前為止，為了實現這一目標，研究人員不得不對神經元進行基因改造。這也極大阻礙了這一技
光無源器件光開光的分類
根據其工作原理，光開關可分為機械式和非機械式兩大類。機械式光開關靠光纖或光學元件移動使光路發生改變，目前市場上的光開關一般為機械式，其優點是插入損耗低，一般小于1.5dB；隔離度高，一般大于45dB，不受偏振和波長的影響。非機械式光開關則依靠電光效應、磁光效應、聲光效應以及熱光效應來改變波導折射
新材料“吃進”低能光“吐出”高能光
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502814.shtm美國得克薩斯大學奧斯汀分校研究人員領銜的團隊創造了一種新型材料，可吸收低能量光并將其轉化為高能量光。這種新材料由超小硅納米粒子和有機分子組成，能有效地在其有機和無機成分之間移動電子，可
透射光與散射光的區別
通過氣溶膠的透射光為橙紅色,側面散射光為淡蘭色。透射光: 光源光穿過透明或半透明物體后再進入視覺的光線，稱為透射光，透射光的亮度和顏色取決于入射光穿過被透射物體之后所達到的光透射率及波長特征。攝像上用來制造透明感和立體感。散射是指由傳播介質的不均勻性引起的光線向四周射去的現象。如一束光通過稀釋后的牛