EAGER: Nano-resolution microscopy studies of signaling in presynaptic terminals
EAGER: Nano-resolution microscopy studies of signaling in presynaptic terminals
批准号:
1151244
负责人:
Thomas Abrams
金额:
$28.5万
依托单位国家:
美国
项目类别:
Continuing Grant
财政年份:
2011
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
2011-09-01 至 2014-08-31
中文摘要
神经细胞的突触前末梢是神经递质(如谷氨酸、乙酰胆碱和多巴胺)在突触传递过程中释放的场所。 突触功能对于所有形式的行为、正常的学习和记忆以及动机和情绪都至关重要。了解突触功能是理解和干预包括成瘾行为和痴呆在内的许多疾病的关键。可以说,突触前末梢含有几十种不同的蛋白质,是身体最复杂的器官大脑中神经细胞最复杂的区域。在突触处,神经递质被包含在直径为30纳米(3/100,000毫米)的小袋或囊泡中。这些囊泡通过不同的蛋白质在末端移位,并停靠在释放位点,在那里它们可以与膜融合,释放神经递质。复杂多样的蛋白质组,突触末端的小尺寸和突触位点的不规则形态使得在分子水平上分析突触末端功能变得困难。此外,突触囊泡低于传统的光或共聚焦显微镜的分辨率。在过去的5年中,有显着的进展,在活细胞中的单分子成像在单个囊泡的分辨率的新策略。大脑中甚至细胞培养中突触的复杂几何形状现在成为限制因素。 本研究的目的是开发一种新的技术,用于诱导培养的神经细胞在膜蛋白neuroligin的亚微米岛上形成突触终末。这些神经连接素纳米点将被固定在使用计算机芯片光刻技术在玻璃盖玻片上产生的铬-金斑点上。在盖玻片表面诱导人工突触前释放位点将为使用称为PALM的技术在真实的时间内成像单个光活化分子的行为创造最佳条件。这种人工突触方法的开发将使用海洋蜗牛的高度健壮的神经元来完成,这是一个非常有利的模型,用于分析突触机制。一旦这项技术得到验证,它将在哺乳动物神经元上进行测试。即将开发的通用NLG纳米点技术将促进工程师和神经科学家之间的未来互动。艾布拉姆斯博士在向本科生介绍研究方面有着悠久的历史,有几个人将参与这个项目,其中包括一个已经在马里兰州纳米中心生产亚微米铬金斑点方面发挥重要作用的学生。
英文摘要
The presynaptic terminals of nerve cells are the sites where neurotransmitters (such as glutamate, acetylcholine and dopamine) are released during synaptic transmission. Synaptic function is critical for all forms of behavior, for normal learning and memory and for motivation and mood. Understanding synaptic function is key to understanding and intervening in numerous disorders including addictive behavior and dementia. Arguably, the presynaptic terminal, with a few dozen different proteins, is the most complex region of nerve cells within what is the most complex organ of the body, the brain. At synapses, neurotransmitter is contained in small sacks or vesicles 30 nanometers (3/100,000 of a millimeter) in diameter. These vesicles are translocated within the terminal by different proteins and docked at release sites, where they can fuse with the membrane, releasing neurotransmitter. The complex, diverse group of proteins, the small size of synaptic terminals and the irregular morphologies of synaptic sites has made the analysis of synaptic terminal function at the molecular level difficult to analyze. Moreover, synaptic vesicles are below the resolution of traditional light or confocal microscopy. In the past 5 years, there have been dramatic advances in novel strategies for imaging single molecules in living cells at the resolution of single vesicles. The complex geometry of synapses in the brain or even in cell culture is now the limiting factor. The objective of this project is to develop a novel technology for inducing nerve cells in culture to form synaptic terminals onto submicron islands of the membrane protein neuroligin. These neuroligin nanospots will be immobilized on chromium-gold spots generated on glass coverslips using computer chip photolithography technology. Inducing artificial presynaptic release sites on the surface of cover slips will create an optimal situation for imaging the behavior of single photoactivatable molecules in real time, using a technique called PALM. The development of this artificial synapse approach will be done using the highly robust neurons of the marine snail Aplysia, which has been a highly favorable model for analysis of synaptic mechanisms. Once this technique is validated, it will be tested with mammalian neurons.The general NLG nanospot technology that will be developed will promote future interactions between engineers and neuroscientists. Dr. Abrams has a long history of introducing undergraduate students to research, and several will be involved in this project, including a student who is already playing a major role in producing submicron chromium-gold spots at the Maryland NanoCenter.
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会议论文
EAGER: Transcriptome Assembly for a Molluscan Neurobiological Model
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批准号:1255695
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项目类别:Continuing Grant
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资助金额:$30.0万
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财政年份:2012
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负责人:Thomas Abrams
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依托单位:
国内基金
海外基金
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电组装纤维素纳米晶/nano-ZnO有序结构凝胶的可控制备及其感染性创面修复的应用研究
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批准号:JCZRYB202501279
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2025
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负责人:
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依托单位:
Nano-M(On)-SiCNWs-SiC催化材料的制备及其协同催化制氢机理研究
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批准号:2025JJ70041
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2025
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负责人:刘井雄
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依托单位:
pH响应nano-PROTACs通过双重抑制DNA损
伤修复增敏乳腺癌免疫检查点阻断疗法
的研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2025
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负责人:赵林平
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依托单位:
口服 GelNB/GelMA@LSP-2nano 黏附凝胶微球
预防及治疗放射性肠炎的应用及基础研究
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批准号:Y24H030019
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:茅棋江
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依托单位:
自传递nano-PROTACs通过激活级联免疫促进肿瘤化学免疫治疗的研究
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批准号:82302355
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2023
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负责人:赵林平
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依托单位:
自传递nano-PROTACs通过诱导BRD4降解促进抗肿瘤光动力学治疗的研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2023
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负责人:赵林平
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依托单位:
NbN截面型扫描nano-SQUID探针研发及磁场下特性研究
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批准号:62301542
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2023
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负责人:潘银萍
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依托单位:
基于SiC纳米纤维纸预浸片的SiCnf/nano-SiC陶瓷基复合材料制备及增韧机理研究
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批准号:LZ23E020003
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2023
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负责人:陈建军
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依托单位:
纳米阿霉素(Nano-DOX)规避内生机制和环境机制介导的肿瘤耐药及联用PD-L1抑制剂抗三阴性乳腺癌研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2023
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负责人:
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依托单位:
Nano-FeS纤维凝胶吸附/催化协同去除土壤重金属和抗生素复合污染机制研究
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:刘永林
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依托单位: