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チューナブルな近赤外線センサーを使って光の感度を回復する
Restoring light sensitivity using tunable near-infrared sensors.
PMID: 32499439 DOI: 10.1126/science.aaz5887.
抄録
盲目のヒト網膜で近赤外光感受性を可能にすることは、局所網膜変性症患者の視覚機能を補完または回復させる可能性がある。我々は、温度感受性の高い工学的一過性受容体電位（TRP）チャネルに結合した金ナノロッドを用いて近赤外光感受性を誘導した。網膜変性のマウスモデルにおいて、光感受性のない網膜錐体において、哺乳類またはヘビのTRPチャネルを発現させた。近赤外刺激により、錐体、神経節細胞層ニューロン、皮質ニューロンの活動が増加し、マウスは学習した光駆動行動を行うことができた。我々は、異なる長さのナノロッドを用いて、異なる波長に対する反応を調整し、異なる温度閾値を持つ工学的に設計されたチャンネルを用いて、異なる放射パワーに対する反応を調整した。TRPチャネルをヒトの網膜に標的化し、近赤外光による異なる細胞タイプの死後の活性化を可能にした。
Enabling near-infrared light sensitivity in a blind human retina may supplement or restore visual function in patients with regional retinal degeneration. We induced near-infrared light sensitivity using gold nanorods bound to temperature-sensitive engineered transient receptor potential (TRP) channels. We expressed mammalian or snake TRP channels in light-insensitive retinal cones in a mouse model of retinal degeneration. Near-infrared stimulation increased activity in cones, ganglion cell layer neurons, and cortical neurons, and enabled mice to perform a learned light-driven behavior. We tuned responses to different wavelengths, by using nanorods of different lengths, and to different radiant powers, by using engineered channels with different temperature thresholds. We targeted TRP channels to human retinas, which allowed the postmortem activation of different cell types by near-infrared light.
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