Nanodiamant labeling van neuronale cellen voor beeldvorming met resolutie op moleculair neuronaal en op netwerk niveau

Dit interdisciplinair project betreft de interacties van gefunctionaliseerde nanodeeltjes met neuronale weefsels and het toepassing ervan voor de ondervraging van de lokale omgeving en de neurale functie. Fundamentele vooruitgang is nodig in twee domeinen, enerzijds het ontwerp van nanodiamantdeeltjes en het begrip van hun chemische, elektronisch en optische eigenschappen, en anderzijds de biologische en biofysische aspecten met i.h.b. het inbrengen van de nanoprobes, hun biocompatibiliteit en de contactvrije detectie. Parallel met het materiaalonderzoek in een recent toegekend FWO-project, en zeer complementair hieraan, zal dit project zich toeleggen op de bio-gerelateerde aspecten en op de detectie op moleculair en cellulair niveau. De opname en verankering van de van de gefunctionaliseerde labels zal worden onderzocht en opgevolgd d.m.v. electrofysiologische technieken en confocale microscopie, terwijl ook de invloed op de neurale functie wordt nagegaan. Neuronale celcultuur met nanodiamant belading zal worden geoptimaliseerd evenals het gebruik van chemisch actieve stoffen die de neurale interconnectie beïnvloeden. Dit werk in het Neurobiologie laboratorium zal in een tweede fase worden gecombineerd met geavanceerde detectietechnieken die in de Fysica onderzoeksgroep op punt gesteld worden. Foerster resonante energie transfer (FRET) en optically gedetecteerde magnetische resonantie (ODMR) zullen worden toegepast en geoptimaliseerd voor onderzoek van neurale cellen in een confocale microscoopconfiguratie en vergeleken met de meer klassieke patch-electrode methoden voor lokale detectie van neurale activiteit.

Trefwoorden:EXPERIMENTELE STUDIE, FOERSTER RESONANTE ENERGIE TRANSFER (FRET), NEUROELECTRONICA, MAGNETISCHE RESONANTIE

Disciplines:Fysica van gecondenseerde materie en nanofysica, Biofysica