2008-04-12

活體動物神經神經再生研究獲得提升

Live-animal nerve regeneration study gets a boost
http://www.physorg.com/news127137340.html

April 11, 2008

一個 MIT 團隊改善其去年發表的里程碑技術,在其中研究者使用指甲大小的「實驗室晶片」進行造影、完成手術並挑選微小蠕蟲以研究神經再生。

該團隊發現一種獨特方式,使動物在無法移動的同時卻仍保持清醒達數分鐘之久,並擁有空前的穩定性,這讓研究者能在動物身上進行快速、詳盡的三維造影,並完成高解析度雷射奈米手術(nanosurgery)。

這項進展,建構在首度於去年報告的一種技術上,最終能幫助研究者更了解神經系統中再生與退化底下的遺傳基礎 -- 不只是在蠕蟲身上,也能在更加複雜的生物身上,包括人類。那接著能對神經損傷與帕金森氏症、阿茲海默症等疾病的治療有所幫助。

由 Mehmet Fatih Yanik 所領導,MIT 電機工與電腦科學程助教授,該團隊在 4/2 Lab on a Chip 的線上版發表其最新研究。該研究涉及秀麗隱桿線蟲(C. elegans),已知最微小的多細胞生物之一。比人類頭髮還要細,這種蠕蟲被認為是研究各類生物現象,諸如老化、脂肪新陳代謝與神經學疾病的一種關鍵模型。

遺傳學者從 1960 年代起就已開始研究秀麗隱桿線蟲,不過他們慣於使用的手動過程相當煞費苦心而且耗費時間。這在去年有了一大轉變,當時 Yanik等人在 PNAS 中報告,他們已開發出一種微流體(microfluidic)晶片,對此微小蠕蟲進行自動且加速的研究。實質上,這種微小蠕蟲漂浮在晶片中,因吸力而動彈不得,並使用高解析度顯微鏡成像。

在本月所發表的研究則更進一步。Yanik 與二位共同研究者,第一作者 Fei Zeng,電子學研究實驗室的博士後職員以及 Christopher B. Rohde,電機工程與電腦科學畢業生表示,他們能夠以一種長達數分鐘,而非數秒鐘的空前穩定性,使動物在晶片中動彈不得。這不止使他們能對蠕蟲以次細胞的解析度進行三維造影,並能以高精確度的手術雷射對動物進行可靠的手術,以便在晶片上研究神經衰退與再生。Yanik 的團隊先前已證明,透過飛秒雷射顯微手術,神經再生可在秀麗隱桿線蟲中研究,

"這項新技術讓我們能在相當短的一段時間內研究動物整套基因組," Yanik 說。"我們目前正將它與遺傳和藥物篩檢結合在一起,以研究這些動物的神經退化。"

Yanik 去年因開發實驗室晶片技術以篩檢所有動物並研究神經退化,而獲頒 NIH Director 的創新獎。

※ 相關報導:

* Sub-cellular precision on-chip small-animal immobilization, multi-photon imaging and femtosecond-laser manipulation
http://www.rsc.org/Publishing/Journals/LC/article.asp?doi=b804808h
Fei Zeng, Christopher B. Rohde and Mehmet Fatih Yanik
Lab Chip, 2008,
DOI: 10.1039/b804808h
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