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Applications

Optogénétique

Le channelrhodopsins (ChR) fait parti d’une sélection de protéines sensibles à la lumière trouvées sur la surface des algues qui agissent pour déplacer les algues vers ou lion de la lumière afin de trouver l’éclairage idéal pour la photosynthèse. Le ChR agit en tant que canal ionique dans l’ouverture de la surface cellulaire en réponse au stimulus d’une gamme de longueurs d’onde provoquant l’activation des flagelles. En ciblant génétiquement les cellules spécifiques peuplant les neurones du cerveau pour exprimer ces protéines, les canaux ioniques peuvent être ouverts, provoquant l’excitation des neurones par éclairement de lumière.

Sinon, d’autres protéines de surface peuvent être exprimées pour inhiber l’action du neurone. En utilisant cette combinaison de ciblage de neurones, sélection de neurones, modification génétique, et lumière sélective fortement focalisée, de grands avantages peuvent être obtenus par rapport aux techniques précédentes de manipulation de neurones qui reposaient sur une stimulation électrique.

Cette technique de l’optogénétique fait parti d’un domaine croissant de la recherche scientifique qui contrôle et étudie le comportement des neurones par éclairage de lumière.

En étudiant le rôle des neurones dans des zones précises du cerveau, les chercheurs peuvent en apprendre plus sur les fonctions du cerveau et par extension ses dysfonctionnements. Cette compréhension permet d’augmenter les possibilités de thérapies pour de nombreuses maladies du cerveau telles que la maladie de Parkinson, le syndrome de Tourette, la schizophrénie et le trouble obsessionnel compulsif.

Pour fournir l’éclairage, l’utilisation de lasers présente plusieurs avantages :

  • Ils ont une puissance relativement élevée qui permet de fractionner le faisceau pour former des réseaux, offrant un contrôle sur l’emplacement de l’éclairage dans le cerveau vivant.
  • Ils ont une longueur d’onde spécifique et peuvent donc être appariés à des protéines individuelles.
  • Les faisceaux peuvent être facilement contrôlés via l’utilisation de fibres optiques pour délivrer l’excitation dans la zone souhaitée.
  • Ils peuvent être modulés.

Les choix de longueur d’onde, de puissance et de méthode de livraison sont définis par l’application voulue. Laser Quantum offre une large gamme de longueurs d’onde (de 473nm à 1064nm) qui couvre la plupart des actuateurs de protéines nécessaires.

Famille de lasers gem : petits, stables et puissants et peuvent être couplés par fibre pour faciliter la manipulation de faisceau

Famille de lasers ventus : stabilité en puissance améliorée, contrôlabilité supérieure, et possibilité de couplage par fibre

473nm pour de nombreuses variantes de ChR

532nm pour ChR, C1V1, etc.

561nm pour Arch et eBR

660nm pour eNpHR-3


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