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光遺傳學(xué)是一種通過使用光學(xué)技術(shù)和遺傳技術(shù)來實(shí)現(xiàn)控制細(xì)胞行為的 方法，它克服了傳統(tǒng)的只用光學(xué)手段控制細(xì)胞或有機(jī)體活動(dòng)的許多缺點(diǎn)，為神經(jīng)科學(xué)提供了一種革命性的研究手段。利用光遺傳技術(shù)觀察神經(jīng)投射；通過組織特異性啟動(dòng)子實(shí)現(xiàn)特定細(xì)胞的調(diào)控；對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的創(chuàng)傷遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)方法，且沒有異物侵入組織。
光遺傳學(xué)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)流程如下：
將光敏感蛋白基因在目標(biāo)細(xì)胞內(nèi)表達(dá)：目前已經(jīng)有公司銷售帶有光敏感蛋白基因的載體病毒。通過直接注射等方式將病毒轉(zhuǎn)染進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。病毒攜帶的啟動(dòng)子等工具基因會(huì)將光敏感蛋白表達(dá)在細(xì)胞膜上。
植入光纖導(dǎo)管或光遺傳電極：向注射病毒的位置植入光纖導(dǎo)管、光遺傳電極、帶有給藥管的光纖導(dǎo)管等。通過光纖導(dǎo)管輸入特定光刺激，以啟動(dòng)或抑制光敏感細(xì)胞。
收集光刺激的結(jié)果：光刺激之后的細(xì)胞、組織或生物體會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化。
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