纳米金刚石对小鼠海马微环路神经元放电的影响
神经元与认知
2018-03-05 v1 生物物理
摘要
荧光纳米金刚石（FND）是基于碳的纳米材料，可有效掺入光活性光致发光中心（如氮空位复合物），从而使其成为光学生物标记和药物递送剂的有前途的候选者。FNDs表现出明亮荧光且无光漂白，同时具有高摄取率和低细胞毒性。聚焦于FNDs对神经元功能的干扰，我们在此考察了它们对培养海马神经元的影响，监测了整个网络发育以及单神经元的电生理特性。我们观察到，如微电极阵列所测，FNDs急剧降低了抑制性（从1.81 Hz降至0.86 Hz）和兴奋性（从1.61 Hz降至0.68 Hz）微小突触后电流的频率，并一致地降低了动作电位（AP）放电频率（降低36%）。相反，爆发同步性得以保留，自发抑制和兴奋事件的幅度也得以保留。电流钳记录显示，以高频放电（快放电）AP序列响应的神经元与以低频放电（慢放电）序列响应的神经元之比未变，表明FNDs对神经元亚群发挥了可比的作用。在单细胞水平，FND处理的神经元中胞体AP的快速起始（“kink”）急剧减弱，表明轴突和树突组分的贡献减少，同时保留了神经元兴奋性。
引用
@article{arxiv.1803.00871,
title = {Nanodiamonds-induced effects on neuronal firing of mouse hippocampal microcircuits},
author = {L. Guarina and C. Calorio and D. Gavello and E. Moreva and P. Traina and A. Battiato and S. Ditalia Tchernij and J. Forneris and M. Gai and F. Picollo and P. Olivero and M. Genovese and E. Carbone and A. Marcantoni and V. Carabelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.00871},
year = {2018}
}
备注
34 pages, 9 figures