Subsecond multichannel magnetic control of select neural circuits in freely moving flies

光遗传学 体内 刺激 生物神经网络 黑腹果蝇 材料科学 磁性纳米粒子 多路复用 纳米技术 神经活动 神经科学 计算机科学 纳米颗粒 生物系统 生物 化学 生物技术 基因 电信 生物化学
作者
Charles Sebesta,Daniel Torres Hinojosa,Boshuo Wang,Joseph Asfouri,Zhongxi Li,Guillaume Duret,Kaiyi Jiang,Zhen Xiao,Linlin Zhang,Qingbo Zhang,Vicki L. Colvin,Stefan M. Goetz,Angel V. Peterchev,Herman A. Dierick,Gang Bao,Jacob T. Robinson
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:21 (8): 951-958 被引量:17
标识
DOI:10.1038/s41563-022-01281-7
摘要

Precisely timed activation of genetically targeted cells is a powerful tool for the study of neural circuits and control of cell-based therapies. Magnetic control of cell activity, or 'magnetogenetics', using magnetic nanoparticle heating of temperature-sensitive ion channels enables remote, non-invasive activation of neurons for deep-tissue applications and freely behaving animal studies. However, the in vivo response time of thermal magnetogenetics is currently tens of seconds, which prevents precise temporal modulation of neural activity. Moreover, magnetogenetics has yet to achieve in vivo multiplexed stimulation of different groups of neurons. Here we produce subsecond behavioural responses in Drosophila melanogaster by combining magnetic nanoparticles with a rate-sensitive thermoreceptor (TRPA1-A). Furthermore, by tuning magnetic nanoparticles to respond to different magnetic field strengths and frequencies, we achieve subsecond, multichannel stimulation. These results bring magnetogenetics closer to the temporal resolution and multiplexed stimulation possible with optogenetics while maintaining the minimal invasiveness and deep-tissue stimulation possible only by magnetic control.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
田南松发布了新的文献求助10
1秒前
搬砖美少女完成签到,获得积分10
1秒前
nn发布了新的文献求助10
2秒前
7ohnny完成签到,获得积分10
3秒前
apckkk完成签到 ,获得积分10
5秒前
深情安青应助550190946采纳,获得10
6秒前
7秒前
8秒前
jbq完成签到 ,获得积分20
8秒前
YM完成签到,获得积分10
10秒前
生动柔发布了新的文献求助10
10秒前
大旭完成签到 ,获得积分10
11秒前
Fn完成签到 ,获得积分10
13秒前
zero完成签到,获得积分10
15秒前
瘦瘦谷兰完成签到,获得积分10
15秒前
zcz完成签到 ,获得积分10
16秒前
白嘉乐完成签到,获得积分10
17秒前
考研小白完成签到,获得积分10
17秒前
高妍纯完成签到 ,获得积分10
19秒前
21秒前
风中的丝袜完成签到,获得积分10
21秒前
赵赵完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
shiizii应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
xuzj应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
Mars应助科研通管家采纳,获得30
25秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
叶梓轩完成签到 ,获得积分10
25秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
25秒前
25秒前
机智的锦程完成签到 ,获得积分10
26秒前
时尚俊驰发布了新的文献求助10
28秒前
华仔完成签到,获得积分10
28秒前
甜甜友容完成签到,获得积分10
32秒前
程哲瀚完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
副本完成签到 ,获得积分10
32秒前
淡然画笔完成签到,获得积分10
33秒前
生动柔完成签到,获得积分20
33秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038201
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575940
关于积分的说明 11373987
捐赠科研通 3305747
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819274
邀请新用户注册赠送积分活动 892662
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022