LUYOR-3480微孔板細(xì)胞輻照儀

LUYOR-3480微孔板細(xì)胞輻照儀是用于體外光遺傳（In Vitro Optogenetics）研究的工具，是一款體外細(xì)胞培養(yǎng)光遺傳刺激系統(tǒng)。體內(nèi)光遺傳學(xué)已成為研究小鼠、大鼠和其他動物神經(jīng)回路的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。但隨著光激活蛋白和其他光反應(yīng)工具數(shù)量的增加，該技術(shù)現(xiàn)在經(jīng)常用于多孔板和細(xì)胞培養(yǎng)皿中，用于組織培養(yǎng)、細(xì)菌、斑馬魚、幼蟲和其他研究模型的研究。LUYOR-3480微孔板細(xì)胞輻照儀可以提供理想的輻照波長和光強度、輻照時間可以控制，輻照儀的光源能夠放置到細(xì)胞培養(yǎng)箱長時間工作。

LUYOR-3480微孔板細(xì)胞輻照儀的特點：

1.輻照光源特別適用于96孔板，滿足 6、12、24、48 和 96 孔板。

2.光源部分和控制器連接線長2米，輻照儀光源部分能夠放置在細(xì)胞培養(yǎng)箱里面長時間工作。

3.光源部分能夠滿足培養(yǎng)箱的高濕度環(huán)境工作。

4.輻照光強度可調(diào)。

5.輻照時間可調(diào)。

6.可選波長：365nm、405nm、420nm、450nm、470nm、525nm、590nm、630nm、660nm、740nm

LUYOR-3480微孔板細(xì)胞輻照儀用于： 

1.干細(xì)胞 (iPSC) 分化Stem cell (iPSC) differentiation

2.發(fā)育生物學(xué) Developmental biology 

3.分子生物學(xué)Molecular biology 

  –受體定向蛋白表達(dá)（通過 Cry2 激活）receptor directed protein expression (via Cry2 activation)

4.CRISPR/Cas9基因修飾CRISPR/Cas9 gene modification

5.腫瘤學(xué) Oncology 

6.眼科和眼科藥物開發(fā)Ophthalmology & ophthalmologic drug development

7.光刺激和蛋白質(zhì)漂白Photostimulation and bleaching of proteins

8.通道病，例如癲癇和心律失常。Channelopathies such as epilepsy, and arrhythmias.

9.光藥理學(xué)Photopharmacology

10.光解籠Photo-uncaging

11.光開關(guān)激酶抑制劑的創(chuàng)建Photoswitching

12.光動力療法的發(fā)展Development of Photodynamic therapies

13.光化學(xué)Photochemistry

光遺傳背景知識：

光遺傳學(xué)（optogenetics）原理

首先采用基因操作技術(shù)將光感基因（如ChR2，eBR，NaHR3.0，Arch或OptoXR等）轉(zhuǎn)入到神經(jīng)系統(tǒng)中特定類型的細(xì)胞中進行特殊離子通道或GPCR的表達(dá)。光感離子通道在不同波長的光照刺激下會分別對陽離子或者陰離子的通過產(chǎn)生選擇性，從而造成細(xì)胞膜兩邊的膜電位發(fā)生變化，達(dá)到對細(xì)胞選擇性地興奮或者抑制的目的。

光遺傳通常是指結(jié)合光學(xué)與遺傳學(xué)手段，控制特定神經(jīng)元活動的技術(shù)。該技術(shù)利用分子生物學(xué)、病毒生物學(xué)等手段，將外源光敏感蛋白基因?qū)牖罴?xì)胞中，在細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)上表達(dá)了光敏感通道蛋白;然后通過特定波長光的照射，控制細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)上的光敏感通道蛋白的激活與關(guān)閉;光敏感蛋白的激活和關(guān)閉可控制細(xì)胞膜上離子通道的打開與關(guān)閉，進而改變細(xì)胞膜電壓的變化，如膜的去極化與超極化。當(dāng)膜電壓去極化超過一定閾值時就會誘發(fā)神經(jīng)元產(chǎn)生可傳導(dǎo)的電信號，即神經(jīng)元的激活;相反，當(dāng)膜電壓超極化到一定水平時，就會抑制神經(jīng)元動作電位的產(chǎn)生，即神經(jīng)元的抑制。神經(jīng)元生物學(xué)家經(jīng)常運用這種技術(shù)，通過光學(xué)方法無損傷或低損傷地控制特異神經(jīng)元的活動，來研究該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能，特別適用于在體、甚至清醒動物行為學(xué)實驗。

-同時，利用類似的光學(xué)與遺傳學(xué)手段，可控制腦細(xì)胞外其它細(xì)胞中的蛋白表達(dá)，從而實現(xiàn)光誘導(dǎo)蛋白質(zhì)表達(dá)，啟動細(xì)胞內(nèi)生物學(xué)過程，進而控制生物行為。因此光遺傳技術(shù)在生命活動與疾病研究中應(yīng)用廣泛。

光遺傳學(xué)技術(shù)調(diào)控細(xì)胞的活性取決于光敏感通道蛋白的種類，即興奮性光敏感通道和抑制性光敏感通道。如果轉(zhuǎn)入細(xì)胞的通道是ChR，在細(xì)胞受到藍(lán)光照射時，通道開發(fā)，陽離子大量內(nèi)流，產(chǎn)生去極化誘發(fā)動作電位，激活細(xì)胞；如果轉(zhuǎn)入細(xì)胞的通道是HR，細(xì)胞在受到黃光照射時，通道開放，陰離子大量內(nèi)流，產(chǎn)生超極化導(dǎo)致動作電位不易發(fā)出，抑制細(xì)胞活性；此外，還有一類光激活或抑制的通道optoXR，給予一定頻率的光激活后，改變的是細(xì)胞內(nèi)激酶系統(tǒng)，影響細(xì)胞活動。

光動力治療和光熱力治療：

光動力治療和光熱力治療均是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中相對新穎的無創(chuàng)治療方法，利用靶向識別技術(shù)將光敏劑或光熱材料聚集于生物體內(nèi)病變位點，依靠光照激活相關(guān)材料的生物毒性，從而達(dá)到治療的目的。相對不同的是其作用機制，如光動力治療是采用光敏劑在光照下產(chǎn)生具有生物毒性的單態(tài)氧等活性物質(zhì)，氧化損傷靶向病變位點癌細(xì)胞、病毒、細(xì)菌、真菌等；光熱治療是利用具有較高光熱轉(zhuǎn)換效率的材料在光照下轉(zhuǎn)換光能為熱能殺死病變位點細(xì)胞等。但是以上治療方法還沒有被廣泛運用的原因是目前光敏劑和光熱材料還存在或多或少的缺點，比如生物相容性，生物降解性及代謝率等。為了開發(fā)新型光敏劑和光熱材料，科研工作者往往需要大量的體外細(xì)胞實驗數(shù)據(jù)來支撐和評價他們設(shè)計藥物的相關(guān)作用機制和作用效果。

各種不同蛋白所用波長

體外光遺傳學(xué)的光毒性

光毒性是體外光遺傳學(xué)實驗的一個重要問題，因為它可能對細(xì)胞造成潛在損害。藍(lán)光會降低神經(jīng)元細(xì)胞的整體活力，并可以改變神經(jīng)元的形態(tài)。在體外研究中提高細(xì)胞活力的一種方法是降低藍(lán)光熒光強度。觀察到增加藍(lán)光熒光強度不利于細(xì)胞活力。

不同的視蛋白對整個光譜的光表現(xiàn)出不同的敏感性。例如，視紫紅質(zhì)通道蛋白-2 (ChR2)（一種常用的藻類蛋白）可大程度地被藍(lán)光和紫光激活。同樣，對其他波長（例如綠光、紅光甚至紫外光）敏感的視蛋白可用于體內(nèi)和體外光遺傳學(xué)實驗，以選擇性地調(diào)節(jié)細(xì)胞反應(yīng)并研究特定的信號傳導(dǎo)途徑。 

體外光遺傳學(xué)實驗中使用的視蛋白和相應(yīng)波長的選擇取決于您的個人目標(biāo)和所研究的特定細(xì)胞反應(yīng)。了解視蛋白對光的敏感性是體外光遺傳學(xué)實驗成功和解開細(xì)胞活動和信號傳導(dǎo)途徑的機制的關(guān)鍵。

藍(lán)光（470 nm）：在 Stierschneider 的出版物中，藍(lán)光被用作體外光遺傳學(xué)的工具，以激活人胰腺細(xì)胞中的 Toll 樣受體 4 (TLR4) 信號通路和 NF-κB-Gluc 報告系統(tǒng)。通過將細(xì)胞暴露在藍(lán)光下，研究人員能夠控制這些通路的激活，從而可以在受控的實驗室環(huán)境中詳細(xì)研究它們的動力學(xué)和調(diào)節(jié)機制。

黃光（590 nm）：使用發(fā)射黃光的體外光遺傳學(xué)表明人類和小鼠 CD8+ T 細(xì)胞激活期間線粒體的整體功能有所增加。Amuza LED 陣列( 590 nm) 用于通過 ATP 測定照亮 HEK293T 細(xì)胞和 CD8+ T 細(xì)胞。

體內(nèi)研究過程中需要考慮的 3 個關(guān)鍵因素是視蛋白敏感性、組織滲透性和光毒性。通過選擇適當(dāng)?shù)囊暤鞍缀凸獠ㄩL，研究人員能夠研究目標(biāo)組織中的細(xì)胞反應(yīng)和信號傳導(dǎo)途徑，同時將光毒性保持在低限度。