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再现科学奇迹 果蝇头上用激光打孔窥视大脑运作

http://www.kexue.com 2013-11-04 08:58:36 腾讯科学  发表评论


目前,科学家使用激光仪器对活果蝇头部进行了微创手术,便于研究人员观察果蝇大脑的工作状况

科学家使用3000激光脉冲在果蝇眼睛钻出20微米直径的小孔(图右侧黄色部分),这个小孔深度大约250微米

  目前,科学家使用激光在活果蝇头部成功钻出头发丝直径的一个小孔,便于观察研究果蝇大脑的运行状况。这项研究也将用于测试蠕虫、蚂蚁和老鼠等动物。

  显微观察活体动物使科学家掌握更多关于动物生物学特征,微小透镜植入活体老鼠身体内部,有助于研究人员研究癌症如何实时形成,并评估潜在药物效力。

  科学家对小型活体动物进行“活体镜检”经常需要很长时间,并要求娴熟的技术和灵巧度。目前,美国斯坦福大学系统工程师苏普里尤-辛哈(Supriyo Sinha)的同事最新研制一种方法,能够最快地对活体动物进行显微镜检查,仅需不足1秒时间,并且主要采用自动机械化方式。

  首先,科学家冷冻果蝇使其麻醉,小心翼翼地使用镊子夹着昆虫,用胶水粘在玻璃纤维上面,便于固定果蝇的身体和头部;然后,使用一种高能脉冲紫外线激光器,在果蝇头部钻出12-350微米的小孔;最后,他们将实验手术后的果蝇放入含盐溶液,使解剖大脑组织处于健康状态。

  科学家在显微镜下分析果蝇大脑活跃性,这只进行实验的果蝇经过基因改良,体内蛋白质与钙离子结合释放出绿光,从而便于研究果蝇的大脑神经活动特征。

  据悉,研究人员使用传统方法描绘大脑活跃性需要较长的时间,有时需要18小时,而最新采用的激光钻孔技术仅需传统方法百分之一的时间,此外,可以将多个实验活体动物同时进行实验,绘制出它们的大脑活跃状态。目前,这项最新研究发表在近期出版的《美国国家科学院学报》上。(悠悠)

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