光遗传学

光遗传学，是研究人员使用一种新的光控方法选择并启动了某种生物的一类细胞。这也帮助科学家解答一个长期存在的难题，即关于脊髓中某类神经元的特殊功能的研究。光遗传学（optogenetics） – 结合遗传工程与光来操作个别神经细胞，发现脑部如何产生 γ 波（gamma oscillations），并为它们在调控脑部功能中的角色提供新证据，这将有助于发展一系列脑相关失调的新疗法。 2006 年，卡尔·迪赛罗斯（Karl Deisseroth）提出光遗传学（Optogenetics）。

光遗传学运用工具病毒载体，将光感基因（如 ChR2，eBR，NpHR3.0，Arch 或 OptoXR 等）转入到神经系统特定类型的细胞中，进行特殊离子通道或 GPCR 的表达。光感离子通道在不同波长的光照下，会分别对阳离子或者阴离子的通过产生选择性，如 Cl-、Na+、H+、K+，从而造成细胞膜两边的膜电位发生变化，达到对细胞选择性地兴奋或者抑制的目的。

将 Semrock^® 滤光片用于光遗传学的好处

  滤光片适合于保持需要的激光，同时消除噪声的应用。

  方形低纹波通带，在光源老化、温度变化或安装替换光源时都可以保持一致性。

  很高的透过率，大于每个二极管可能激发波长的 90%。

  具有非常陡峭的边缘，并过渡到非常高的阻挡，可过滤掉不需要的带外噪声。

  激光损伤阈值高，牢靠性高。

  不需要的光被反射，好处：方便对准，很好的杂散光控制。

成功案例：

Nature: Spontaneous behaviour is structured by reinforcement without explicit reward

Published: 18 January 2023 – Nature – P: 1-10

…Cells were alternatively excited at 340 and 380 nm, using a single-band multi-exciter filter set (Fura2-C-000, BrightLine®, Semrock), and emission was collected through a 409 nm edge single-edge dichroic beam splitter (BrightLine®, Semrock) and a 510/584 nm single-band emitter (BrightLine®, Semrock). …

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