荧光纳米金刚石揭示神经元的内部工作

金刚石神经元跟踪f1 d

来源:©自然

纳米金刚石的(由箭头指出的那样)在囊泡可以追踪移动通过神经元的轴突和树突。研究人员希望这项技术将有助于理解神经退行性疾病如阿尔茨海默氏症

荧光纳米金刚石可以内化的神经元已经被研究者在法国学习使用泡流里面。通过跟踪纳米金刚石,研究人员表明,某些药物可以阻止囊泡的进展。他们认为,尽管技术是处于起步阶段,它可以提供洞察的根本原因神经退行性疾病如阿尔茨海默病或在药物测试是有用的。

神经元携带电脉冲传输信息到全身。然而,要做到这一点,亚微米大小货物必须携带神经元的轴突和树突,限制这一过程与一些神经退行性疾病。众所周知,这些疾病有多种原因,所以一个基因表达变化的影响可能较小。因此,一个非常小的和明亮的标签需要检测它。研究人员曾用荧光蛋白或量子点,但这些往往会停止工作在短时间内或眨眼之后,将噪声引入数据。为了解决这些问题,实验室的研究员艾米棉花在法国和其他地方创建纳米金刚石掺杂少量的氮。然后敲除少量的碳原子纳米金刚石创建“空缺”。由于晶格应变的影响,最终空缺坐在旁边的氮原子,和由此产生的氮-空位中心有一个电子结构,给它一个非常稳定,明亮的红色荧光。还有一个额外的好处的金刚石是无毒的。

测试纳米金刚石,研究者说他们从胚胎小鼠的大脑神经元培养。细胞性纳米金刚石在沿着神经分支被运输囊泡中,允许他们的进展视频显微镜紧随其后。健康的神经元的团队记录轨迹包含标签囊泡。团队然后看着略微生产过剩的影响中发现的一种酶过剩自闭症患者的大脑中事后剖析对神经元。他们发现intraneuronal运输这些神经元受损。“下一步是接近真正的大脑,”首席研究员说弗朗索瓦Treussart,团队首先要调查运输在大脑薄切片。

标记不同的细胞结构和纳米金刚石是越来越普遍,”说Jorg Wrachtrup德国斯图加特大学的,他并没有参与这项研究。“没有人,然而,系统已经发展到了这样一种程度,他们能够获得有效的细胞信息。这是他们取得了什么。”