완전히 신경 뇌에서 통신하는 방법을 이해하기 위해, 생체 내에서 신경 전달 물질의 방출을 측정하는 방법을 갖는 것이 필요하다. 생체 내에서 신경 전달 물질을 측정하기위한 몇 가지 잘 확립 된 기술이있다. 하나의 일반적으로 사용되는 기술은 캐뉼라 뇌에 삽입 뇌척수액 소량의 수집 및 고성능 액체 크로마토 그래피 및 전기 검사 ^1을 사용하여 분석되는 미세 투석이다. 미세 투석 프로브 몇 직경 정도의 공간 분해능을 가지며, 예를 들어 ~ 200 μm의 마이크로 프로브 직경 0.5 mm. 이 기법의 시간 해상도는, 그러나, 일반적으로 ~ 5 분 ¹ 이상을 지속 샘플링 간격으로 느립니다. 또한, 분석은 실시간으로 제작되지 않습니다. 다른 기술은 뇌에 삽입되는 탄소 섬유 프로브를 사용하여 고속 스캐닝 순환 전압 전류 법 (FSCV)이다. FSCV 우수한 온도가구강 해상도 (초 단위), 고감도 (나노 몰), 30 μm의 5의 프로브 직경 공간 해상도. 그러나 FSCV는 탄소 전위차 프로브 ^(2)에 전압 특성 산화 및 환원 프로파일을 생성 송신기들로 제한된다.

신경 전달 물질을 측정하는 세 번째 기술은 유 전적으로 인코딩 된 신경 전달 물질 (NT) 바이오 센서 ^(3)를 통해 직접입니다. 이 방법으로 융합 단백질은 형광 공명 에너지 전달 (FRET) – 기반 형광체 ^(4)의 쌍 또는 순열 GFP ^(5)에 결합 된 송신기에 대한 리간드 결합 도메인을 포함하는 생성된다. 앞의 두 방법과 달리,이 바이오 센서는 전적으로 인코딩 된 형질 전환 동물의 생산을 통해 또는 급성 세포 감염 바이러스 제제의 사용과 같은 신경 세포와 같은 숙주 세포의 표면에 발현. 현재까지 유전자 부호화 바이오 센서 만 detectin 개발되어왔다g 글루타메이트와 GABA ^3-5. 이러한 기술에 대한 제한은 nM의 범위에서 낮은 감도 및 G 단백질 결합 수용체 (GPCR에)를 통해 신호를 예를 들어 송신기, 고전 신경 전달 물질, 신경 펩티드 및 신경 조절의 다수 검출 확대 없게되었다. 실제로, 인간 게놈에서 거의 800 GPCRs에있다.

이러한 부족을 해결하기 위해, 우리는 GPCR을 통해 신호를 어떤 신경 전달 물질의 광학적 측정 자료에 혁신적인 도구를 개발했습니다. CNiFERs (셀 기반의 신경 전달 물질의 형광 설계 기자)가 자극하면 [Ca를 ²⁺ 즉이 유전자 부호화 FRET 계 ^칼슘 센서에 의해 검출되어, 세포 내에서의 증가를 유발 특정 GPCR을 발현하도록 유전자 클론 HEK293 세포이다 TN-XXL. 따라서 CNiFERs은 신경 전달 물질 수용체, 형광의 변화에​​ 직접 결합 실시간 광 (R)을 제공하는 변환지역의 신경 전달 물질 활동의 EAD 아웃. 특정 신경 전달 물질에 대한 고유 수용체를 이용하여, CNiFERs 화학 특이성, 친 화성 및 내생 발현 수용체의 시간적 동성을 보유한다. 지금까지, 우리는 CNiFERs 세 가지 유형, 도파민을 검출하는 M1 수용체를 이용하여 아세틸 콜린의 검출을 작성한 D2 수용체를 사용하고 α1a 수용체 ^6,7을 사용하여 노르 에피네프린을 검출하기위한 하나. CNiFER 기술은 GPCR의 유형은 의무가있어 쉽게 확장과 확장 성이다. 이 조브 기사에서, 우리는 설명하고 모든 응용 프로그램에 대한 생체 CNiFERs의 설계, 실현 방법, 테스트를 보여줍니다.