光遺傳是指結合光學與遺傳學手段,精確控制特定神經元活動的技術。該技術利用分子生物學、病毒生物學等手段,將外源光敏感蛋白基因(比如CHR2、NpHR)導入活細胞中,在細胞膜結構上表達此光敏蛋白;然后通過特定波長光的照射,光敏蛋白即可激活與關閉,從而控制細胞膜上離子通道的打開與關閉,改變細胞膜電壓的變化,如膜的去極化與超極化。進而引起神經元的激活或抑制。
運用此技術廣泛用于研究該神經網絡功能,特別適用于在體、甚至清醒動物行為學實驗。常見動物包括小鼠、大鼠、斑馬魚、靈長類動物、蠅、秀麗隱桿線蟲等。
光遺傳系統具有高時空分辨和細胞類型特異性兩大特點, 通過光刺激激活或者抑制神經細胞, 對神經元進行非侵入式的精準定位和刺激操控。光遺傳技術服務為神經科學、藥物開發和臨床研究提供真實可靠的數據。
光遺傳系統配件:
光纖旋轉接頭,簡稱轉環。兩端均為FC接口,與光纖跳線連接。對自由活動動物進行光刺激時,光纖跳線和轉環的一端可以隨著動物的運動靈活轉動,不會產生線纜纏繞,有利于自由清醒動物的長時間光刺激實驗。
陶瓷插針(Cannula)
Ø1.25mm陶瓷插針(左)和Ø2.5mm陶瓷插針(右)
Ø1.25mm和Ø2.5mm兩種光遺傳學陶瓷插針,陶瓷頭表面光滑,減少陶瓷套管與陶瓷頭之間的摩擦力,在拔除套管時只需施加較小的外力,相當程度上降低拔除套管過程中對插針的影響。