科技前沿
突破神经元研究新领域:NeuM技术实现活体神经元膜结构可视化与实时监测
2024-04-24 09:02  点击:14
 近日,国际知名杂志Angewandte Chemie International Edition发表了一项由韩国科学技术研究院等机构的科学家们共同完成的创新研究。在这篇题为“NeuM: A Neuron-Selective Probe Incorporates into Live Neuronal Membranes via Enhanced Clathrin-Mediated Endocytosis in Primary Neurons”的研究报告中,科学家们成功开发出一种名为NeuM(神经元膜选择)的新型神经元标签技术。
 
该技术具有突破性的意义,它实现了对活体神经元膜结构的选择性标记与可视化,同时能够实时监控神经元的结构变化。神经元作为感知信息传递的关键环节,其动态的结构重塑和功能调控对思维、记忆乃至全身行为具有深远影响。因此,开发能够针对性标记并实时监测活性神经元的新技术,对于应对神经退行性疾病的挑战至关重要。
 
与传统的基于基因和抗体的标记手段相比,NeuM技术具有更高的精确性和长期追踪能力。传统的标记方法往往依赖于特定的基因表达或蛋白质靶标,这在一定程度上限制了其应用范围。而NeuM技术所使用的荧光探针能够与活细胞内的神经元膜活性结合,并在特定激光激发下发出荧光信号,从而实现对神经元膜结构的可视化。
 
值得注意的是,NeuM技术成为首个通过内吞作用对活体神经元细胞膜进行染色的技术。它对活细胞呈现出高度选择性反应,能够排除未经内化的非活性细胞。此外,研究团队还成功将神经元的连续观察时间从常规的6小时提升至72小时,从而能够更全面地捕捉神经元在较长时间尺度内对环境变化的动态响应过程。
 
这一技术的出现为神经退行性疾病的研究提供了新的希望。神经退行性疾病,如阿尔茨海默病等,目前尚缺乏有效的治疗手段。这些疾病通常与毒性蛋白的积累和炎症因子的入侵导致的神经元损伤密切相关。通过利用NeuM技术精确捕捉神经元的变化,科学家们有望加速对潜在治疗化合物的有效评估,为这些疾病的治疗提供新的线索和方法。
 
研究者Kim表示,NeuM技术的开发为区分衰老和退化的神经元提供了一种重要的工具。这不仅有助于阐明退行性大脑疾病背后的机制,还可能为开发新型疗法提供关键支持。未来,研究团队计划进一步优化NeuM工具,通过设计能够区分不同颜色荧光波长的探针,以实现更精确的分析和更广泛的应用。
 
综上所述,NeuM技术的成功开发为神经元膜内的稳定整合提供了有力支持,极大地促进了神经元的长期监测和复杂神经元结构的可视化研究。这一技术的出现为神经科学领域的深度探索开辟了新的路径,有望为未来的研究和治疗提供重要支撑。
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