新品 | JEDI-2P——更快、更亮、更灵敏的电压指示剂来啦!

时间:2023-01-06 16:11

 

电压成像(voltage imaging)

当细胞受刺激时,在静息电位的基础上可发生电位变化,这种电位变化称为动作电位。细胞膜电位变化是细胞活动最基本的信号,当膜电位变化时,细胞膜上镶嵌的许多蛋白质分子都会改变形状,这类随膜电位改变形状的蛋白分子叫电压敏感蛋白电压成像技术原理就在于将电压敏感蛋白和荧光蛋白连接起来,当膜电位改变时,电压敏感蛋白的改变就会影响荧光蛋白的结构,从而改变了后者的发光特性。这样就可以利用荧光信号来检测神经细胞膜的膜电位变化了。与传统的电极记录相比,它的侵入性更小;和钙成像相比,它的速度快得多,能够更真实地直接反映神经元的活动。

 

基因编码电压指示剂

基因编码电压指示剂(Genetically encoded voltage indicators, GEVIs)改造于一种细菌能吸收阳光的蛋白质——古紫质Archaerhodopsin,可随细胞膜电位的改变发出荧光。GEVIs是一种可以报告神经元电压动态的工具,具有亚细胞分辨率、毫秒时间尺度动力学和细胞类型特异性等特点。通过GEVIs可以对神经元的快速放电信号与阈下电活动进行成像,能实时监测细胞膜电位的波动。应用双光子显微镜 (2PM) 可视化的 GEVI是非侵入性深层组织记录的首选方法。

2022年8月18日,美国德州休斯顿的贝勒医学院(Baylor College of Medicine)的François St-Pierre研究组联合其他大学研究组Cell发表题为Sustained deep-tissue voltage recording using a fast indicator optimized for two-photon microscopy的文章。文章报道了一种新型的基因编码膜电位荧光探针,被命名为JEDI-2P,其中2P对应它杰出的双光子性能它兼容双光子荧光显微技术,能实现对深层神经活动的长时间检测,帮助读取毫秒级别的神经元电信号。

 

Part.1

JEDI-2P的特点

1、跟踪行动动物的电活动长达40分钟

2、以大约1毫秒的时间分辨率对电活动的峰进行成像

3、对深达400多微米的单个细胞进行成像

4、非侵入性地监测大脑皮层深处的电压信号

5、可以使用许多显微成像设备报告动物体内的电活动

 

Part.2

JEDI-2P在神经科学研究中的应用

1、记录体外培养的神经元的活动

2、记录脑片上的神经元的活动

3、在体记录神经元的活动

4、不同动物模型的环路分析

5、行为动物中的成像研究

 

Part.3

实例展示

 

1、观测体外分离的小鼠视网膜上SAC细胞对光刺激的表现

2、研究果蝇中间神经元对光刺激信号的传导


3、JEDI-2P可以使用共振扫描显微镜对小鼠的电压动力学进行长期的2P成像

 

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时间:2023-01-06 16:11来源:未知 作者:admin8 点击: