新型Parylene-C荧光标记方法及其用于精准神经电生理记录的基础研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61904198
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0407.微纳机电器件与控制系统
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The recording of neuronal activities at cellular level has play an important role in the brain mapping and the research of complex neurological diseases such as Parkinson's. Although the specific neurons in neural circuits can be identified by mature fluorescent labelling methods, the electrophysiological recording tools such as patch clamp pipettes can only be labeled by limited technical methods. The reported methods for pipette visualization still need many improvements on fluorescent stability and fabrication repeatability, which means it is imperative to develop more appropriate fluorescent markers. In this project, we innovatively proposed a fluorescent labeling method based on Parylene-C. Utilizing the enhanced fluorescent intensity of Parylene-C, the thin film coated pipettes could be identified under different channels of fluorescent microscope. The fluorescent pipettes could achieve a precisely controlled conformal coating along with a mass production capability, based on the mechanism of fluorescence enhancement and the process model of Parylene-C coating. After the fabrication of the fluorescent pipettes, the recordings of hippocampal neurons could be performed to verify the applicability of targeted neuronal electrophysiology. This project is expected to provide a biocompatible, precisely fabricated (sub-micron scale), long-term stable (over tens days), and mass produced fluorescent labeling method. Moreover, the research achievements may have great theoretical significance and applicable value for revealing the mechanism of Parylene-C fluorescent emission and promoting the innovative fluorescent labeling method in broader fields from neuroscience study to biomedical and real clinical applications.
细胞层级神经活动的记录对构建大脑功能图谱、推进诸如帕金森等复杂神经疾病的研究具有举足轻重的作用。虽然神经回路中的特定神经元可通过生物手段实现荧光表达,但进行电生理记录的膜片钳微电极,由于其尖端尺度等限制,仅能通过有限的方法实现荧光精准定位。已报道的技术在荧光稳定性、加工重复性等方面均存在不足,开发更适用的新型荧光标记方法势在必行。本项目创新地提出一种基于Parylene-C的荧光标记方式,拟利用其自发荧光增强的特性,实现薄膜标记的多通道荧光可见;通过探索其荧光增强的机理和工艺模型,实现微电极的可控、批量制备;并利用小鼠海马区神经元进行电生理记录验证。项目预期提供一种生物兼容、精细加工(亚微米级)、长期稳定(数十天)、可批量制造的新型荧光标记方式。研究成果对于揭示Parylene-C荧光发射的机理,促进新型荧光标记技术在神经科学、生物学及临床医学等领域的应用,具有重要的理论意义和应用价值。

结项摘要

细胞层级神经活动的记录对构建大脑功能图谱、推进诸如帕金森等复杂神经疾病的研究具有举足轻重的作用。虽然神经回路中的特定神经元可通过生物手段实现荧光表达,但进行电生理记录的膜片钳微电极,由于其尖端尺度等限制,仅能通过有限的方法实现荧光精准定位。已报道的技术在荧光稳定性、加工重复性等方面均存在不足,开发更适用的新型荧光标记方法势在必行。本项目创新地提出一种基于Parylene-C的荧光标记方式,利用其自发荧光增强的特性,实现了薄膜标记的多通道荧光可见;通过探索其荧光增强的机理和工艺模型,实现了微电极的可控、批量制备;并利用小鼠海马区神经元进行电生理记录验证。项目提供了一种生物兼容、精细加工(亚微米级)、长期稳定(数十天)、可批量制造的新型荧光标记方式。研究成果对于揭示Parylene-C荧光发射的机理,促进新型荧光标记技术在神经科学、生物学及临床医学等领域的应用,具有重要的理论意义和应用价值。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Plasmonic-Photonic Hybrid Configuration on Optical Fiber Tip: Toward Low-Cost and Miniaturized Biosensing Probe
光纤尖端的等离激元-光子混合配置:走向低成本和小型化生物传感探针
  • DOI:
    10.1016/j.snb.2022.132059
  • 发表时间:
    2022-05
  • 期刊:
    Sensors and Actuators B-chemical
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Xin Li;Fei Wang;Xue Wang;Wenjie Zhao;Hongyao Liu;Mingxiao Li;Yang Zhao;Lingqian Zhang;Chengjun Huang
  • 通讯作者:
    Chengjun Huang
Parylene-Mediated Plasmonic-Photonic Hybrid Fiber-Optic Sensor and its Instrumentation for Miniaturized and Self-Referenced Biosensing
聚对二甲苯介导的等离子体光子混合光纤传感器及其用于小型化和自参考生物传感的仪器
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Analyst
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    Xin Li;Nanxi Wang;Fei Wang;Jinlong Liu;Yimin Shi;Jiahong Jiang;Hongyao Liu;Mingxiao Li;Lina Zhang;Wenchang Zhang;Yang Zhao;Lingqian Zhang;Chengjun Huang
  • 通讯作者:
    Chengjun Huang

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Parallel-dominant and perpendicular-dominant components of the fast bulk flows: comparing with the PSBL beams
快速整体流的平行主导和垂直主导分量:与 PSBL 梁的比较
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    J. Geophys. Res. Space Physics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张灵倩
  • 通讯作者:
    张灵倩
Earthward and tailward flows in the plasma sheet
等离子体片中的向地和尾向流动
  • DOI:
    10.1002/2015ja021154
  • 发表时间:
    2015-06
  • 期刊:
    J. Geophys. Res. Space Physics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张灵倩
  • 通讯作者:
    张灵倩
偶极化峰面附近离子通量消退现象
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    科学通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张灵倩;段素平;刘江;何兆海
  • 通讯作者:
    何兆海
上行离子对近地场向电流的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国科学,37, 179, 2007
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张灵倩;刘振兴;马志为等
  • 通讯作者:
    马志为等

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码