Ultrasound-Triggered In Situ Photon Emission for Noninvasive Optogenetics

光遗传学 化学 双光子激发显微术 荧光素 神经科学 微气泡 机械容积 生物物理学 纳米技术 材料科学 超声波 光电子学 荧光 光学 转染 荧光素酶 生物 发光 物理 基因 生物化学 声学
作者
Wenliang Wang,Xiang Wu,Kai Wing Kevin Tang,Ilya Pyatnitskiy,Rayna Taniguchi,Peter Lin,Richard Zhou,Sam Lander C. Capocyan,Guosong Hong,Huiliang Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (2): 1097-1107 被引量:48
标识
DOI:10.1021/jacs.2c10666
摘要

Optogenetics has revolutionized neuroscience understanding by allowing spatiotemporal control over cell-type specific neurons in neural circuits. However, the sluggish development of noninvasive photon delivery in the brain has limited the clinical application of optogenetics. Focused ultrasound (FUS)-derived mechanoluminescence has emerged as a promising tool for in situ photon emission, but there is not yet a biocompatible liquid-phase mechanoluminescence system for spatiotemporal optogenetics. To achieve noninvasive optogenetics with a high temporal resolution and desirable biocompatibility, we have developed liposome (Lipo@IR780/L012) nanoparticles for FUS-triggered mechanoluminescence in brain photon delivery. Synchronized and stable blue light emission was generated in solution under FUS irradiation due to the cascade reactions in liposomes. In vitro tests revealed that Lipo@IR780/L012 could be triggered by FUS for light emission at different stimulation frequencies, resulting in activation of opsin-expressing spiking HEK cells under the FUS irradiation. In vivo optogenetic stimulation further demonstrated that motor cortex neurons could be noninvasively and reversibly activated under the repetitive FUS irradiation after intravenous injection of lipid nanoparticles to achieve limb movements.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
一块小饼干完成签到 ,获得积分10
2秒前
yangxt-iga完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
灵巧的馒头完成签到,获得积分10
5秒前
老迟到的可兰完成签到,获得积分10
5秒前
Orange应助huanhuan采纳,获得10
5秒前
温柔的夜柳完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
魏海龙完成签到,获得积分10
6秒前
zzz完成签到,获得积分10
6秒前
无心的紫菜完成签到,获得积分10
7秒前
哞哞完成签到,获得积分10
7秒前
坚强丹雪完成签到,获得积分10
7秒前
xcx完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
aobacae完成签到,获得积分10
8秒前
Benchen完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
hjyylab应助Eve采纳,获得10
10秒前
lisa完成签到,获得积分10
11秒前
111完成签到 ,获得积分10
11秒前
腼腆的缘分完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
Gallagher完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
高大莺完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
小二郎应助嘿嘿采纳,获得10
13秒前
zgnb发布了新的文献求助10
13秒前
afeiwoo完成签到,获得积分10
13秒前
危机的仰发布了新的文献求助10
14秒前
慕青应助摸鱼划水采纳,获得10
15秒前
15秒前
汉天完成签到,获得积分10
15秒前
柯续缘发布了新的文献求助10
15秒前
专注的草丛完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
Mehr Wasserstoff mit weniger Iridium 1000
Thinking Small and Large 500
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
Getting Published in SSCI Journals: 200+ Questions and Answers for Absolute Beginners 300
The Monocyte-to-HDL ratio (MHR) as a prognostic and diagnostic biomarker in Acute Ischemic Stroke: A systematic review with meta-analysis (P9-14.010) 240
Quanterion Automated Databook NPRD-2023 200
Interpretability and Explainability in AI Using Python 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3834161
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3376729
关于积分的说明 10494684
捐赠科研通 3096157
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1704857
邀请新用户注册赠送积分活动 820213
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 771893