帕金森病等人類腦部疾病涉及大腦多個(gè)區(qū)域的損傷，需要能夠同時(shí)精確、靈活地解決所有受影響區(qū)域的技術(shù)。
圣路易斯華盛頓大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種非侵入性技術(shù)，將全息聲學(xué)設(shè)備與基因工程相結(jié)合，使他們能夠精確瞄準(zhǔn)大腦中受影響的神經(jīng)元，從而有可能精確調(diào)節(jié)多個(gè)患病大腦區(qū)域中選定的細(xì)胞類型。
陳紅是麥凱維工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程副教授，也是醫(yī)學(xué)院神經(jīng)外科副教授。她和她的團(tuán)隊(duì)發(fā)明了 AhSonogenetics，即艾里束全息超聲遺傳學(xué)，這是一種使用非侵入性可穿戴超聲波設(shè)備改變小鼠大腦中遺傳選擇的神經(jīng)元的技術(shù)。這項(xiàng)概念驗(yàn)證研究的結(jié)果于 6 月 17 日發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。
AhSonogenetics 將陳教授團(tuán)隊(duì)的幾項(xiàng)最新進(jìn)展整合成一項(xiàng)技術(shù)。2021 年，她和她的團(tuán)隊(duì)推出了 Sonogenetics，這種方法利用聚焦超聲將含有超聲敏感離子通道的病毒構(gòu)建體傳送到大腦中經(jīng)過基因選擇的神經(jīng)元。他們使用低強(qiáng)度聚焦超聲傳送一小股熱量，從而打開離子通道并激活神經(jīng)元。陳教授的團(tuán)隊(duì)首次證明聲遺傳學(xué)可以調(diào)節(jié)自由移動(dòng)小鼠的行為。
2022 年，她和實(shí)驗(yàn)室成員設(shè)計(jì)并 3D 打印了一種靈活多變的工具，稱為支持艾里光束的二元聲學(xué)超表面，使他們能夠操縱超聲波束。她還在開發(fā) Sonogenetics 2.0，它結(jié)合了超聲波和基因工程的優(yōu)勢，可以無創(chuàng)且精確地調(diào)節(jié)人類和動(dòng)物大腦中的特定神經(jīng)元。AhSonogenetics 將它們結(jié)合在一起，作為干預(yù)神經(jīng)退行性疾病的潛在方法。
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