Tam nöronlar beyinde nasıl iletişim anlamak için, in vivo nörotransmitterlerin salınımını ölçmek için bir yöntem olması gereklidir. In vivo olarak nörotransmitter ölçmek için çeşitli iyi bilinen teknikler vardır. Genel olarak kullanılan bir teknik, bir kanül, beyin içine yerleştirilir ve beyin omurilik sıvısı, küçük bir hacme ve yüksek performanslı sıvı kromatografisi ve elektrokimyasal algılama ¹ kullanılarak analiz edildiği mikrodiyaliz vardır. Mikrodiyaliz sondası birkaç çapları düzeyinde bir uzaysal çözünürlüğü, örneğin ~ 200 mikron çapında mikroprob 0.5 mm. Bu tekniğin zamansal çözünürlüğü, Bununla birlikte, tipik olarak ~ 5 dakika ¹ ya da daha uzun süre örnekleme aralıkları yavaştır. Ayrıca, analizler gerçek zamanlı olarak yapılmaz. Başka bir teknik beyin içine yerleştirilen bir karbon-fiber prob kullanır hızlı tarama döngüsel voltametri (FSCV) 'dir. FSCV mükemmel temp vardırOral çözünürlük (subsecond), yüksek hassasiyet (nanomolar), ve 30 mikron 5 prob çapları uzamsal çözünürlük. Bununla birlikte, FSCV bir karbon potansiyometrik prob ² gerilimi ile tipik bir oksidasyon ve redüksiyon profili üretmek vericiler ile sınırlıdır.

Nörotransmitterlerin ölçmek için üçüncü bir teknik genetik olarak kodlanmış nörotransmitter (NT) biyosensörler ³ ile doğrudan. Bu yöntemde, bir füzyon proteini, bir flüoresan rezonans enerji transferi (FRET) fluorophores ⁴ merkezli bir çift ya da sırası değiştirilerek GFP ⁵ bağlanmış bir verici için bir ligand bağlayıcı etki alanı içeren oluşturulur. Önceki iki yöntemlerden farklı olarak, bu biyosensörler genetik olarak kodlanmış ve transgenik hayvanların üretimi yoluyla veya akut hücreleri enfekte viral ajanların kullanımı ile, örneğin, bir nöron olarak, bir konak hücrenin yüzeyi üzerinde ifade edilmiştir. Bugüne kadar, genetik olarak kodlanmış biyosensörler yalnızca algılama gibi geliştirilmiştirg glutamat GABA ^3-5. Bu teknikler ile sınırlamalar nM aralığında düşük hassasiyet, ve G-protein bağlı reseptör (GPCR) aracılığıyla sinyal örneğin vericiler, klasik nörotransmitterler, nöropeptitler ve nöromodülatör, çok sayıda algılama genişletmek yetersizlik olmuştur. Aslında, insan genomunda yaklaşık 800 GPCR'ler vardır.

Bu eksiklikleri gidermek için, biz bir GPCR aracılığıyla sinyal herhangi nörotransmiter optik ölçüsü serbest bırakmak için yenilikçi bir araç geliştirdik. CNiFERs (hücre bazlı nörotransmiter flüoresan tasarlanmış muhabir), uyarıldığında, [Ca2 ^+] bir genetik olarak kodlanmış FRET göre Ca2 ⁺ sensörü tarafından tespit edilir hücre içi bir artış tetikleyen belirli bir GPCR ifade etmek üzere geliştirilen klonal HEK 293 hücreleri TN-XXL. Bu nedenle, CNiFERs nörotransmiter reseptörü floresansında bir değişiklik olarak bağlanan bir doğrudan ve gerçek zamanlı bir optik r temin dönüşümüYerel nörotransmitter faaliyet ead-out. Belirli bir nörotransmitter doğal reseptörü kullanılarak, CNiFERs kimyasal özgüllük, afinite ve endogen şekilde eksprese reseptörlerin zamansal dinamikleri saklayın. Bugüne kadar, CNiFERs üç tip dopamin tespit etmek için M1 reseptörü, tek kullanılarak asetilkolin saptanması için bir oluşturduk D2 reseptörü kullanılarak ve α1a reseptör ^6,7 ile norepinefrin saptanması için bir. CNiFER teknolojisi GPCR her tür o mükellef hale kolayca genişletilebilir ve ölçeklenebilir. Bu vallahi yazıda tarif ve herhangi bir uygulama için in vivo CNiFERs olarak, tasarım gerçekleştirmek için metodoloji ve testi göstermektedir.