مفاهیم پایه
اپتوژنتیکس از ترکیب دو کلمه «اپتو» به معنای نوری و «ژنتیک» به معنی مربوط به ژنتیک یا ژن‌ها، ساخته شده است. بنابراین، اپتوژنتیکس به فناوری اشاره می‌کند که از نور برای کنترل و فعال‌سازی ژن‌های خاص در سلول‌های زنده استفاده می‌کند.
فیزیولوژی
با استفاده از فناوری اپتوژنتیکس، نورون‌های مرتبط با بیماری‌های عصبی مانند صرع، به کمک نور فعال‌سازی شده و عملکرد آن‌ها بررسی می‌شود. این تحقیقات می‌توانند به شناخت بهتر از بیماری و بهینه‌سازی روش‌های درمانی منجر شوند.
چگونه کار می‌کند
اپتوژنتیکس، تکنولوژی جدیدی است که از نور برای کنترل فعالیت سلول‌های عصبی استفاده می‌کند. این تکنولوژی از پروتئین‌های حساس به نور، مانند کریپتوکروم، هالودوکروم و رودوپسین، برای کنترل نورون‌ها استفاده می‌کند. در این تکنولوژی، پروتئین‌های حساس به نور به نورون‌های هدف تزریق می‌شوند. سپس با استفاده از لیزر به همراه دیگر وسایل نوری، نور به سلول‌های نورونی اعمال می‌شود. پس از اعمال نور، پروتئین‌های حساس به نور به حالت فعالیت خود درمی‌آیند و باعث تولید سیگنال‌های الکتریکی در نورون‌ها می‌شوند. این سیگنال‌های الکتریکی سپس می‌توانند فعالیت سلولی را کنترل کنند.
دستگاه اپتوژنتیکس نیز به عنوان یک دستگاه لیزری خاص طراحی شده است که می‌تواند به صورت دقیق و مستقیم نور را به نورون‌های هدف اعمال کند. دستگاه اپتوژنتیکس شامل بخش‌های مختلفی است که همه با هم برای تحقق این تکنولوژی و ایجاد تأثیرات نوری بر روی سلول‌های عصبی به کار می‌روند. این بخش‌ها عبارتند از:
لیزر: بخش اصلی دستگاه اپتوژنتیکس که نوری قدرتمند تولید می‌کند و به نورون‌های هدف اعمال می‌شود.
فیبر نوری: برای انتقال نور از لیزر به نورون‌های هدف استفاده می‌شود.
پروب نوری: برای جذب نور توسط پروتئین‌های حساس به نور استفاده می‌شود.
پروتئین حساس به نور: این پروتئین‌ها در نورون‌های هدف تزریق می‌شوند و به نور حساس هستند.
در چه مواردی به کار می‌رود
استفاده از اپتوژنتیکس در تحقیقات علمی به منظور بررسی فعالیت مغز و سیستم عصبی، شبیه‌سازی و بررسی نورون‌ها و اثرات داروهای مختلف بر روی آن‌ها، استفاده می‌شود. همچنین، این دستگاه در بررسی مشکلات عصبی مانند صرع، پارکینسون، آلزایمر، اختلالات حافظه، مشکلات بینایی و همچنین بررسی مسیرهای سیگنالی در بیوسنسورهای شیمیایی مانند بررسی مکانیسم عملکرد ریسپتورهای شیمیایی و دستگاه‌های سنسوری کاربرد دارد. در حیوانات نیز، از این دستگاه برای بررسی عملکرد سیستم عصبی و تشخیص مسیرهای سیگنالی در سیستم عصبی استفاده می‌شود. به طور کلی، دستگاه اپتوژنتیکس در تحقیقات بر روی سیستم عصبی و بیوسنسورهای شیمیایی ابزاری بسیار قوی و مفید است.
ویژگی‌های دستگاه
ویژگی‌های دستگاه اپتوژنتیکس ممکن است بسته به مدل و شرکت سازنده متفاوت باشد، اما برخی از ویژگی‌های عمومی این دستگاه شامل موارد زیر هستند:
شرکت و کشور سازنده
شرکت‌های سازنده دستگاه اپتوژنتیکس بسیار هستند ولی برخی از شرکت‌های معروف در این زمینه عبارتند از:
Coherent Inc, Thorlabs Inc, Scientifica Ltd
Cobalt Inc, Bruker Corporation
دستگاه اپتوژنتیکس به صورت گسترده در آزمایشگاه‌های پژوهشی در سراسر جهان استفاده می‌شود. بسیاری از شرکت‌های سازنده دستگاه اپتوژنتیکس در کشورهایی مانند آمریکا، انگلستان، آلمان و چین قرار دارند.
ابعاد دستگاه
ابعاد دستگاه اپتوژنتیکس بسته به مدل متفاوت است، اما برای دستگاه‌های کوچک و قابل استفاده در آزمایشگاه‌های پژوهشی، ابعاد تقریبی برابر با ۳۰ سانتی‌متر طول، ۳۰ سانتی‌متر عرض و ۳۰ سانتی‌متر ارتفاع است. به همین دلیل، این دستگاه را می‌توان در فضای کوچک آزمایشگاه‌های پژوهشی قرار داد. هرچند که برخی از مدل‌های پیشرفته‌تر، به دلیل داشتن قابلیت‌های بیشتر و قدرتمندتر، اندازه‌های بزرگتری دارند.
قیمت دستگاه
بیش از پنج هزار دلار
دیدگاه ها