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神經(jīng)元和石墨烯納米顆粒有關(guān)

更新時(shí)間:2021-03-11      瀏覽次數(shù):905

神經(jīng)元和石墨烯納米顆粒有關(guān)

SISSA研究小組負(fù)責(zé)人勞拉·巴拉里尼(Laura Ballerini)表示:“以前我們已經(jīng)證明,當(dāng)石墨烯薄片被遞送到神經(jīng)元時(shí),它們會(huì)通過(guò)暫時(shí)阻止谷氨酸從突觸前末端釋放而自發(fā)地干擾興奮性突觸。”功能失調(diào)的突觸可塑性并恢復(fù)了大鼠的長(zhǎng)期焦慮行為,近發(fā)表于《生物材料》(Biomaterials),由奧黛麗·弗朗西斯·比亞喬尼(Audrey Franceschi Biagioni),賈達(dá)·塞洛特(Giada Cellot),艾麗莎·帕蒂(Elisa Pati),諾伊斯·洛薩諾(Neus Lozano),貝倫·巴萊斯特羅斯,拉斐爾·卡薩尼(Raffaele Casani),諾貝托·塞恩·科英布拉(Kofasta Kostarelos)合著。

有效,特定,且具有可逆且無(wú)害的作用:完美的生物材料的標(biāo)識(shí)似乎與石墨烯薄片相對(duì)應(yīng),這是SISSA進(jìn)行的一項(xiàng)新研究的主題-的里雅斯特高級(jí)學(xué)院,加泰羅尼亞納米科學(xué)研究所和在歐洲石墨烯旗艦項(xiàng)目的框架內(nèi),巴塞羅那的納米技術(shù)(ICN2)和曼徹斯特大學(xué)的國(guó)家石墨烯研究所。這種納米材料已顯示出以非常特定的方式與脊椎動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)功能相互作用的能力,從而中斷了導(dǎo)致焦慮相關(guān)行為的病理過(guò)程的建立。

“我們研究了這種突觸活性的降低是否足以改變相關(guān)的行為,特別是由于興奮性突觸的瞬時(shí)性和局部性過(guò)度功能而引起的病理性行為”。這種方法將通過(guò)使用所謂的精-確藥物療法加強(qiáng)突觸的選擇性和瞬時(shí)靶向策略,以防止腦部疾病的發(fā)展。

為了驗(yàn)證這一假設(shè),研究小組將重點(diǎn)放在創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)上,并在體內(nèi)和體外兩個(gè)階段進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

SISSA的奧黛麗·弗朗西斯·比亞喬尼(Audrey Franceschi Biagioni)解釋說(shuō):“我們通過(guò)暴露于貓的氣味來(lái)分析捕食者的存在引起的大鼠防御行為,從而引起厭惡記憶。”“如果暴露在捕食者的氣味下,老鼠會(huì)產(chǎn)生防御反應(yīng),并逐漸消退,這種記憶在記憶中有很好的烙印,以至于即使六天后將動(dòng)物放在相同的環(huán)境中,動(dòng)物也會(huì)記住這種氣味。捕食者具有相同的保護(hù)行為,這是一個(gè)*的綜合模型,我們用它來(lái)重現(xiàn)壓力行為。

研究的第二部分是在體外進(jìn)行的。SISSA的研究人員,研究的第-一作者Giada Cellot和Audrey Franceschi Biagioni一起解釋說(shuō):“在體內(nèi),我們只能觀(guān)察到行為變化,而無(wú)法評(píng)估石墨烯薄片對(duì)突觸的影響。”“體外實(shí)驗(yàn)允許在簡(jiǎn)化模型上進(jìn)行研究,以了解石墨烯薄片與神經(jīng)元相互作用的機(jī)制。我們使用了從杏仁核,發(fā)生壓力反應(yīng)的大腦區(qū)域獲得的神經(jīng)元培養(yǎng)物,觀(guān)察到納米材料的作用對(duì)興奮性突觸具有特異性,短時(shí)間暴露于石墨烯薄片可能會(huì)阻止突觸的病理可塑性”。

勞拉·巴拉里尼(Laura Ballerini)補(bǔ)充說(shuō):“我們假設(shè),當(dāng)與記憶有關(guān)的可塑性得到鞏固時(shí),可以將顯示出暫時(shí)抑制興奮性突觸(而不會(huì)引起炎癥,對(duì)神經(jīng)元的損害或其他副作用)的石墨烯薄片注射到杏仁核外側(cè)。它能有效地抑制興奮性突觸,應(yīng)抑制可塑性并降低與焦慮有關(guān)的反應(yīng)。這就是發(fā)生的情況:用石墨烯薄片給藥的動(dòng)物在六天后“忘記”了與焦慮有關(guān)的反應(yīng),從而挽救了其行為。”

 

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