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納米技術(shù)的分子傳感器能觀察大腦化合物水平的變化

　　到目前為止，人們還不能精確測(cè)量生活腦細(xì)胞中的重要化合物的水平�？▋�(nèi)基研究院植物生理系和斯坦福大學(xué)的研究

　　人員首次克服了這一障礙——他們成功利用基因納米技術(shù)的分子傳感器來觀察大腦化合物水平的變化。這種傳感器在與化合物結(jié)合時(shí)改變其三維形狀，然后通過一種叫做熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）過程將其顯示出來。

　　在新的研究中，研究人員將納米傳感器引入神經(jīng)細(xì)胞以測(cè)量神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸的釋放水平。這種物質(zhì)與從學(xué)習(xí)和記憶到情緒和感知的所有事件有關(guān)。過多的谷氨酸被認(rèn)為促進(jìn)了阿爾茨海默癥和帕金森癥等疾病的發(fā)生。這項(xiàng)研究結(jié)果公布在近期的Proceedings of the National Academy of Sciences上。

　　熒光成像技術(shù)使人們能夠看到生活細(xì)胞的工作過程。弄清個(gè)體腦細(xì)胞中的谷氨酸何時(shí)、如何被制造、分泌、吸收和代謝將幫助研究人員更好地了解疾病過程以及設(shè)計(jì)出新的疾病治療藥物。

　　FRET被用于追蹤專一與代謝物如糖和氨基酸結(jié)合的蛋白形式。感興趣的蛋白融合了兩種不同顏色的熒光標(biāo)記。這種有色的熒光標(biāo)記被連接在產(chǎn)生“生物傳感器”的分子的末端。當(dāng)感興趣的物質(zhì)與這種傳感器結(jié)合時(shí)，這種傳感器骨架就被重新定向，并且這種重新定向能夠被檢測(cè)出來。由于光是一種振動(dòng)，因此相同的過程也發(fā)生在兩種熒光染料上。研究中使用的是綠色熒光蛋白的藍(lán)紫色和黃色版本：藍(lán)紫色和黃色蛋白在傳感器識(shí)別谷氨酸時(shí)相互間遠(yuǎn)離。因此，與缺少谷氨酸的情況相比，藍(lán)紫色光較多而黃色光較少。

　　這種傳感器由基因編碼，并且基因的ZIP密碼能夠用來將傳感器靶向細(xì)胞中的任意位置。

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