Araştırmacılar, beyin hücrelerindeki elektriksel etkinliği izlemek için ışığa dayalı yeni bir araç olan Ca2+ BioLuminescence Activity Monitor (CaBLAM)ı tanımladı. Çalışma Nature Methods dergisinde yayımlandı ve CaBLAM’ın geliştirilmesini UC San Diego’dan Nathan Shaner yönetti. Araç tek hücre ve hücre-altı düzeyde etkinliği yüksek hızlarda yakalayabiliyor, fareler ve zebrafish ile iyi çalışıyor ve dışarıdan ışık gerektirmeden saatler süren kayıtlar yapılmasına imkân veriyor.
Günümüzde yaygın yöntemler floresans esasına dayanıyor ve beyne dışarıdan yoğun ışık gönderilmesini gerektiriyor; bu durum fotobleklenme, fototoksik etki ve hücre hasarı gibi sorunlara yol açabiliyor ve lazer veya optik fiber gibi donanım gerektiriyor. Biyolüminesans ise bir enzimin küçük bir molekülü parçalayarak içten ışık üretmesiyle çalışır. Bu içsel ışık parlak dış ışık kullanımını ortadan kaldırdığı için deneyler daha uzun sürebiliyor ve görüntüdeki saçılma etkisi daha az sorun oluşturuyor.
Bioluminescence Hub, doğal olarak biyolüminesans üretmeyen beyin dokusunda bu ışığın karanlık zeminde öne çıktığını belirtiyor ve doku içi saçılmaya rağmen mühendislik ürünü nöronların daha kolay görülebildiğini gösteriyor. Merkezin diğer projeleri arasında canlı hücrelerle komşu hücreler tarafından algılanabilecek ışık gönderimi ve kalsiyuma dayalı etkinlik kontrolü ile daha parlak kalsiyum sensörleri geliştirme yer alıyor.
Projeye Brown, Central Michigan University, UC San Diego, UCLA ve New York University dahil partner kurumlardan en az 34 araştırmacı katkı sundu. Finansman National Institutes of Health, National Science Foundation ve Paul G. Allen Family Foundation tarafından sağlandı.
Zor kelimeler
- biyolüminesans — canlılarda içten üretilen ışık olayı
- fotobleklenme — ışığa uzun süre maruz kalınca renk kaybı
- fototoksik — ışığın hücreye zarar verici etkisi
- saçılma — ışığın doku içinde yön değiştirmesisaçılmaya
- sensör — değişiklikleri algılayan ölçüm cihazısensörleri
- enzim — kimyasal reaksiyonları hızlandıran proteinenzimin
- kalsiyum — hücrelerde sinyal iletiminde kullanılan iyonkalsiyuma
İpucu: Türkçe metni okurken veya ses kaydını dinlerken, vurgulanan kelimelerin üzerine gel, odaklan ya da dokun; anında kısa tanımlar görünür.
Tartışma soruları
- Biyolüminesans tabanlı araçların dışarıdan ışık gerektirmemesi, sinirbilim araştırmalarında ne gibi pratik faydalar sağlayabilir? Örneklerle açıklayın.
- Uzun süreli ve dış ışık gerektirmeyen kayıt olanağı hangi etik veya teknik sorunları gündeme getirebilir? Kısaça tartışın.
- Yeni sensör ve kalsiyuma dayalı kontrol yöntemlerinin laboratuvar araştırmalarına ve klinik uygulamalara etkileri neler olabilir? Görüşünüzü belirtin.
İlgili makaleler
Köklerin sıkışmış toprakta ilerleme yöntemi
Araştırma, sıkışmış toprakta köklerin nasıl yapısal değişiklikler yaparak ilerlediğini açıklıyor. Kökler şişip dış katmanlarını güçlendiriyor, bir transkripsiyon faktörünün yükseltilmesi nüfuz yeteneğini artırıyor; sonuçlar Nature dergisinde yayımlandı.
Paylaşmayı zorlaştırmak yanlış bilgiyi yavaşlatabilir
Kopenhag Üniversitesi araştırmacıları sosyal medyada yanlış bilginin hızla yayıldığını ve küçük bir duraklama ile paylaşmanın zorlaştırılmasının bunu yavaşlatabileceğini gösteren bir bilgisayar modeli önerdi. Öğrenme öğesi eklenince içerik kalitesi arttı.
