糖心破解版

东京大学大学院工学系研究科の一木隆范准教授らと同医学系研究科の河西春郎教授らの研究グループは、マウスの头部上に搭载する小さな実験室「ラボ?オン?ブレイン」を世界で初めて开発し、生きているマウスの神経细胞の活动を53日间に亘り観察することに成功しました。昨今の研究トレンドである省エネルギー?省物质の「ラボ?オン?チップ」の、生体への応用を実现しました。

© 2014 Takanori Ichiki.
マウスの头部に搭载することが可能で、神経细胞の微小构造の2光子顕微镜による高解像観察と神経细胞への薬物の付与や除去を支援する机能を兼ね备えたマイクロオプト流体デバイスは神経科学や脳の机能不全疾患の治疗研究に役立つ新たな実験プラットフォームとして期待されます。

脳机能や脳疾患を解明するには、生きた脳で神経细胞を调べる必要があります。しかし、脳内へ直接试薬を投与するなどの実験操作を不用意に加えると、脳は容易に损伤して本来の机能が失われる可能性があります。そのため、本研究グループは、生きている脳の観察を强力に支援し、脳と外界を仲介するインターフェイス机能を备えたマイクロオプト流体デバイスを开発しました。

本デバイスは観察用ガラス窓や髪の毛程度の细い试薬用流路を备えています。このデバイスと2光子レーザー顕微镜を用いることで、脳机能に密接に関わる神経细胞の棘状突起构造「スパインシナプス」のわずかな构造変化を、1カ月以上、継続して観察できました。さらに、脳组织へ光解离性试薬を注入しながら、レーザー光でこの试薬を分解してシナプス可塑性刺激を繰り返し与えたところ、シナプス强度の指标となるスパインの形态の変化を任意のスパインシナプスに生じさせることに成功し、さらにその変化が数日以上持続することを世界で初めて确认しました。

このデバイスの実现に用いられた技术は、记忆?学习などの脳机能の解明や、统合失调症?躁うつ病など、脳の机能不全疾患の治疗研究への応用が期待されます。

论文情报

Hiroaki Takehara, Akira Nagaoka, Jun Noguchi, Takanori Akagi, Haruo Kasai and Takanori Ichiki,
“Lab-on-a-brain: Implantable micro-optical fluidic devices for neural cell analysis in vivo”,
Scientific Reports Online Edition: 2014/10/22 (Japan time), doi: 10.1038/srep06721.

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