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    Sensores minúsculos desenvolvidos para estudar os segredos da química do cérebro

    A microscopia de infravermelho próximo (parte superior) permite a geração de imagens de sensores de nanotubo de carbono de parede única (parte inferior esquerda) para a neurotransmissão de dopamina no tecido cerebral (parte inferior direita).

    Os nanossensores são ferramentas incríveis de coleta de informações para inúmeras aplicações, incluindo alvos moleculares como o cérebro. Moléculas de neurotransmissores governam a função cerebral por meio da química encontrada nas profundezas do cérebro, então Universidade da Califórnia, Os pesquisadores de Berkeley estão desenvolvendo nanosensores para obter uma melhor compreensão de como tudo isso acontece.

    Durante o AVS 64º Simpósio e Exposição Internacional, sendo realizada de 29 de outubro a novembro. 3, 2017, em Tampa, Flórida, Markita del Carpio Landry, um professor de engenharia química e biomolecular, e Abraham Beyene, um candidato a doutorado no laboratório Landry, irá descrever seu projeto e uso de nanosensores ópticos de infravermelho próximo para obter imagens do neurotransmissor dopamina dentro do cérebro.

    "O desenvolvimento de sensores para a química do cérebro é uma área empolgante de pesquisa que pode transformar a forma como diagnosticamos doenças com base em desequilíbrios na química do cérebro, como depressão e ansiedade, "Landry disse.

    Esses nanossensores são criados pela combinação de nanotubos de carbono e polímeros sintéticos biomiméticos com o auxílio de ondas sonoras para promover o reconhecimento de um alvo de pequena molécula selecionada. Os sensores formados produzem um sinal fluorescente na presença de seu alvo neurotransmissor especificado. Landry e sua equipe são então capazes de quantificar diretamente os níveis de neurotransmissores usando a intensidade de fluorescência em função do tempo.

    "Esses complexos formam nanosensores que fluorescem apenas na presença de dopamina, um neurotransmissor chave implicado em distúrbios psiquiátricos e doenças neurodegenerativas, como Parkinson e doença de Alzheimer, "Landry disse." Nós então construímos microscópios para detectar a resposta fluorescente do nanosensor para que possamos obter imagens dos nanosensores no tecido cerebral vivo. "

    Os pesquisadores já estão usando seus sensores para explorar como a química do cérebro reage aos antidepressivos. "Estamos vendo alguns resultados interessantes de como a droga antidepressiva Merital afeta a maneira como o cérebro lida com a neurotransmissão baseada em dopamina, "Landry disse." Esses insights importantes podem nos ajudar a entender como funcionam os antipsicóticos e antidepressivos, e seus efeitos colaterais também. "

    Um método simples para avaliar a química do cérebro é altamente desejável tanto para pesquisas quanto para aplicações clínicas. Embora doenças como câncer ou diabetes sejam frequentemente diagnosticadas por meio de métodos como exames de sangue, que fornecem medições quantitativas de desequilíbrios na química do sangue ou dos tecidos, é impraticável tirar uma "amostra do cérebro" para avaliar a química do cérebro.

    "A pesquisa do meu laboratório se concentra na tarefa muito desafiadora de imagens químicas do cérebro com nanosensores que podem relatar as concentrações de neurotransmissores de dentro do cérebro e transmitir seus sinais através do tecido cerebral e do crânio, "Landry disse.

    Landry e seus colegas estão construindo um novo microscópio, uma forma de "emissão de excitação de infravermelho duplo" de microscopia de fluorescência para imagens de neurotransmissores cerebrais profundos, para permitir que eles visualizem a neurotransmissão da dopamina no cérebro de animais acordados e ativos.

    "Isso nos dará a capacidade de determinar como os antidepressivos estão afetando a química do cérebro e de validar sua eficácia em um modelo animal vivo, "Landry disse.


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