ពានរង្វាន់បច្ចេកវិទ្យា McKnight ឆ្នាំ 2022

ថ្ងៃទី ១ ខែសីហាឆ្នាំ ២០២២

មូលនិធិ McKnight Endowment for Neuroscience (MEFN) បានប្រកាសអ្នកទទួលចំនួន 3 នាក់នៃ $600,000 ក្នុងការផ្តល់មូលនិធិតាមរយៈ 2022 McKnight Technological Innovations in Neuroscience Awards ដោយទទួលស្គាល់គម្រោងទាំងនេះសម្រាប់សមត្ថភាពរបស់ពួកគេក្នុងការផ្លាស់ប្តូរជាមូលដ្ឋាននូវវិធីស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រសរសៃប្រសាទត្រូវបានធ្វើឡើង។ គម្រោងនីមួយៗនឹងទទួលបានទឹកប្រាក់សរុបចំនួន $200,000 ក្នុងរយៈពេលពីរឆ្នាំខាងមុខ ដោយជំរុញការអភិវឌ្ឍន៍នៃបច្ចេកវិទ្យាទំនើបៗទាំងនេះ ដែលប្រើសម្រាប់ធ្វើផែនទី ត្រួតពិនិត្យ និងមុខងារខួរក្បាលគំរូ។ អ្នកទទួលរង្វាន់ឆ្នាំ 2022 និងគម្រោងរបស់ពួកគេ៖

• Andre Berndt, PhD, នៃសាកលវិទ្យាល័យ Washington, កំពុងបង្កើតប្រព័ន្ធមួយដើម្បីបង្កើត និងស្កេនចំនួនដ៏ច្រើននៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា biosensors optogenetic យ៉ាងឆាប់រហ័ស ដូច្នេះអ្នកស្រាវជ្រាវអាចកំណត់អត្តសញ្ញាណ និងកែលម្អ biosensors ទាំងនេះកាន់តែជាក់លាក់សម្រាប់ការពិសោធន៍របស់ពួកគេ។ បច្ចេកវិជ្ជាបច្ចុប្បន្ន និងឧបសគ្គធនធានកំណត់អ្នកស្រាវជ្រាវឱ្យស្វែងរកឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជីវគីមីរាប់សិប ឬរាប់រយប៉ុណ្ណោះ ហើយទំហំគំរូតូចមានន័យថា ពួកគេមិនអាចប្រាកដថាពួកគេបានរកឃើញជម្រើសដ៏ល្អបំផុតនោះទេ។ ជាមួយនឹងសមត្ថភាពក្នុងការបង្កើត និងបញ្ចាំងរាប់ម៉ឺននាក់ ជម្រើសរបស់ពួកគេនឹងពង្រីកដោយអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល។
• Ruixuan Gao, Ph.D., University of Illinois Chicago, គឺជាវិស្វកម្មគីមីប្រភេទថ្មីនៃអ៊ីដ្រូជែលដើម្បីប្រើក្នុងការអនុវត្តថ្មីនៃមីក្រូទស្សន៍ពង្រីក - សំខាន់ពង្រីកគំរូជាលិកា និងកោសិកាសមាសធាតុរបស់ពួកគេឱ្យច្រើនដងទំហំដើមរបស់ពួកគេ ដើម្បីធ្វើឱ្យពួកគេកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការសិក្សា។ "tetra-gel" ថ្មីរបស់គាត់ និងម៉ូលេគុលឯកទេសដែលបោះសំណាកគំរូទៅជែលនឹងអនុញ្ញាតឱ្យវាពង្រីកដោយភាពស្មោះត្រង់ខ្ពស់ និងនៅតែមានស្ថេរភាព ដូច្នេះទម្រង់ម៉ូលេគុលនៃជាលិកាខួរក្បាលអាចចាប់យកបានប្រសើរជាងមុន។
• Mirna Mihovilovic Skanata, Ph.D., នៃសាកលវិទ្យាល័យ Syracuse, កំពុងបង្កើតកម្មវិធីថ្មីដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់សម្រាប់មីក្រូទស្សន៍ពីររូបថតដែលនឹងអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវតាមដានយ៉ាងជាក់លាក់ និងរៀបចំសកម្មភាពសរសៃប្រសាទលើតំបន់ធំមួយនៅក្នុងសត្វរុយផ្លែដង្កូវដែលធ្វើចលនាដោយសេរី និងដោយសេរី។ ប្រព័ន្ធនេះគឺមិនរាតត្បាតទាំងស្រុង ដោយប្រើក្បួនដោះស្រាយដើម្បីកែតម្រូវចលនារបស់ដង្កូវ និងតាមដានកោសិកាបុគ្គលជាច្រើនក្នុងពេលដំណាលគ្នាដោយការគណនា និងកែតម្រូវសម្រាប់ចលនា និងខួរក្បាលខូចទ្រង់ទ្រាយនៅពេលសត្វផ្លាស់ទី។

ស្វែងយល់បន្ថែមអំពីគម្រោងស្រាវជ្រាវនីមួយៗខាងក្រោមនេះ។

អំពីការច្នៃប្រឌិតបច្ចេកវិទ្យាក្នុងពានរង្វាន់ណឺរ៉ូន

ចាប់តាំងពីកម្មវិធី McKnight Technological Innovations in Neuroscience Award ត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1999 មក MEFN បានរួមចំណែកច្រើនជាង $16 លានដល់បច្ចេកវិទ្យាច្នៃប្រឌិតសម្រាប់វិទ្យាសាស្ត្រសរសៃប្រសាទតាមរយៈយន្តការពានរង្វាន់នេះ។ MEFN មានចំណាប់អារម្មណ៍ជាពិសេសចំពោះការងារដែលប្រើវិធីសាស្រ្តថ្មី និងប្រលោមលោក ដើម្បីជំរុញសមត្ថភាពក្នុងការរៀបចំ និងវិភាគមុខងារខួរក្បាល។ បច្ចេកវិទ្យាដែលបង្កើតឡើងដោយមានការគាំទ្រ McKnight ត្រូវតែផ្តល់ជូនអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដទៃទៀត។

លោក Markus Meister, Ph.D., ប្រធានគណៈកម្មាធិការផ្តល់រង្វាន់ និង Anne P. និង Benjamin F. Biaggini សាស្ត្រាចារ្យផ្នែកវិទ្យាសាស្ត្រជីវសាស្រ្តបាននិយាយថា "ជាថ្មីម្តងទៀត វាជាការរំភើបចិត្តមួយក្នុងការឃើញភាពប៉ិនប្រសប់ដែលបេក្ខជនរបស់យើងកំពុងនាំយកមកនូវបច្ចេកវិទ្យាសរសៃប្រសាទថ្មីៗ"។ នៅ Caltech។ "ពានរង្វាន់របស់យើងមានវិសាលភាពទូលំទូលាយ ចាប់ពី biosensors ថ្មីសម្រាប់ផ្តល់សញ្ញាម៉ូលេគុល ដល់វិធីសាស្រ្តដ៏ឆ្លាតវៃដែលពង្រីកជាលិកាសរសៃប្រសាទ មុនពេលមីក្រូទស្សន៍មានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់។"

គណៈកម្មាធិការជ្រើសរើសនៅឆ្នាំនេះក៏រួមបញ្ចូលផងដែរនូវ Adrienne Fairhall, Timothy Holy, Loren Looger, Mala Murthy, Alice Ting និង Hongkui Zeng ដែលបានជ្រើសរើសការច្នៃប្រឌិតបច្ចេកវិទ្យានៅឆ្នាំនេះក្នុងពានរង្វាន់ Neuroscience Awards ពីក្រុមដែលមានការប្រកួតប្រជែងខ្ពស់នៃបេក្ខជនចំនួន 90 ។

សម្រាប់ព័ត៌មានបន្ថែមអំពីរង្វាន់សូម ទស្សនាគេហទំព័ររបស់យើង។.

ការច្នៃប្រឌិតបច្ចេកវិទ្យា McKnight ឆ្នាំ 2022 នៅក្នុងពានរង្វាន់ Neuroscience Awards

Andre Berndt, PhD, Assistant Professor, Department of Bioengineering, University of Washington

ភាពស្របគ្នាដ៏ធំ វិស្វកម្មឆ្លងកាត់ខ្ពស់នៃ biosensors optogenetic សម្រាប់សញ្ញាណឺរ៉ូន

Florescent, ប្រូតេអ៊ីនដែលបានអ៊ិនកូដហ្សែនបានបដិវត្តការសិក្សានៃកោសិកាខួរក្បាលនិងសៀគ្វីសរសៃប្រសាទ។ តាមរយៈការបំភ្លឺតាមព្យញ្ជនៈនៅក្នុងវត្តមាននៃសកម្មភាពសរសៃប្រសាទជាក់លាក់ ដែលបន្ទាប់មកអាចត្រូវបានកត់ត្រាដោយមីក្រូទស្សន៍ និងសរសៃពន្លឺនៅក្នុងខួរក្បាលដែលនៅរស់ ឧបករណ៍នេះបានដោះសោអាថ៌កំបាំងជាច្រើន និងអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវមើលឃើញសកម្មភាពខួរក្បាល និងផ្លូវសរសៃប្រសាទ។ ប៉ុន្តែមានការជាប់គាំងមួយ៖ ការបង្កើត និងកំណត់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាល្អបំផុតសម្រាប់ការពិសោធន៍នីមួយៗ។ ប្រូតេអ៊ីនដែលបានអ៊ិនកូដទាំងនេះត្រូវមានប្រតិកម្មនៅក្នុងវត្តមាននៃការរំញោចជាក់លាក់ ក្នុងករណីខ្លះអាចត្រូវការភាពរសើបខ្លាំង ក្នុងករណីផ្សេងទៀតអាចត្រូវការ fluoresce ក្នុងរយៈពេលយូរ ឬការពិសោធន៍អាចត្រូវការឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពីរដើម្បីមើលថាតើសារធាតុបញ្ជូនសរសៃប្រសាទច្រើនប៉ុណ្ណា។ អន្តរកម្ម។

កាលពីមុន ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានីមួយៗត្រូវកែប្រែហ្សែន ផលិត និងធ្វើតេស្តជាលក្ខណៈបុគ្គល។ ប្រហែលជាមានតែពីរបីដប់ឬរាប់រយប៉ុណ្ណោះដែលអាចប្រៀបធៀបបាន ហើយអ្នកស្រាវជ្រាវបានជ្រើសរើសជម្រើសដ៏ល្អបំផុតពីគំរូតូចមួយ - មិនដឹងថាតើមានជម្រើសល្អជាង និងច្បាស់លាស់ជាងនេះទេ។ លោកវេជ្ជបណ្ឌិត Berndt បានបង្កើតដំណើរការសម្រាប់បង្កើត និងសាកល្បងនូវចំនួនដ៏ច្រើននៃ biosensors optogenetic ក្នុងពេលដំណាលគ្នា គោលបំណងសម្រាប់ការពិនិត្យច្រើនជាង 10,000 ក្នុងមួយថ្ងៃ និងបង្កើតបណ្ណាល័យដ៏ធំនៃ biosensors ដែលអាចផ្តល់ឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវចូលទៅកាន់ប្រូតេអ៊ីនដែលបានកែច្នៃយ៉ាងជាក់លាក់ ដែលពួកគេអាចប្រើបានដើម្បីដំណើរការមិនធ្លាប់មាន។ ការពិសោធន៍ជាក់លាក់បន្ថែមទៀត។

បច្ចេកវិទ្យានេះប្រើវិស្វកម្មហ្សែនយ៉ាងឆាប់រហ័សដើម្បីបង្កើតវ៉ារ្យ៉ង់ជាច្រើននៃ biosensor បន្ទាប់មកដាក់បំរែបំរួលនីមួយៗទៅក្នុងអារេ microwell ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹង neuropeptides - បច្ចុប្បន្ននេះលោកវេជ្ជបណ្ឌិត Berndt កំពុងផ្តោតលើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអាភៀនជាក់លាក់ ligand - និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអុបទិកបន្ទាប់មកអាន microarray រកឃើញពន្លឺនិងអថេរផ្សេងទៀតនៃវ៉ារ្យ៉ង់នីមួយៗហើយជ្រើសរើសជម្រើសដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់ការធ្វើតេស្តបន្ថែម។ ក្នុងរយៈពេល 2 ឆ្នាំ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា biosensors ប្រហែល 750,000 នឹងត្រូវបានសាកល្បង ហើយដំណើរការសម្រាប់ការពិនិត្យរបស់ពួកគេត្រូវបានកែលម្អ ដោយជំរុញការស្រាវជ្រាវទៅលើសកម្មភាពអាភៀននៅក្នុងខួរក្បាល និងផ្តល់នូវវិធីសាស្រ្តចម្រុះដែលអ្នកស្រាវជ្រាវផ្សេងទៀតអាចប្រើសម្រាប់ការពិសោធន៍របស់ពួកគេ។

Ruixuan Gao, Ph.D., ជំនួយការសាស្រ្តាចារ្យ នាយកដ្ឋានគីមីវិទ្យា និងនាយកដ្ឋានវិទ្យាសាស្ត្រជីវសាស្រ្ត សាកលវិទ្យាល័យ Illinois Chicago

Sub-10 nm spatial profileing of synaptic proteins and RNA transcripts with high-isotropy expansion microscopy ដោយប្រើ hydrogel ដូចគ្នាខ្លាំងដែលសាងសង់ពី monomers ដូច tetrahedron

ដើម្បីពិនិត្យវត្ថុដែលតូចខ្លាំង ដូចជាណឺរ៉ូន និងសរសៃពួររបស់វានៅក្នុងខួរក្បាល អ្នកស្រាវជ្រាវប្រើមីក្រូទស្សន៍ដ៏មានឥទ្ធិពល។ ប៉ុន្តែមានវិធីសាស្រ្តមួយផ្សេងទៀតដែលអាចផ្តល់លទ្ធផលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍៖ ការពង្រីកគំរូជាលិកា និងកោសិកានៅក្នុងវាដោយការប្រើប្រាស់អ៊ីដ្រូជែលពិសេសដែលអាចហើមបានតាមរយៈដំណើរការហៅថាមីក្រូទស្សន៍ពង្រីក។ អ៊ីដ្រូជែលភ្ជាប់ទៅនឹងសមាសធាតុម៉ូលេគុលផ្សេងៗនៃកោសិកា ហើយពង្រីកតាមឧត្ដមគតិ កាន់ផ្នែកសមាសធាតុទាំងអស់នៅក្នុងទីតាំងដែលទាក់ទងដូចគ្នាទៅគ្នាទៅវិញទៅមក បង្កើតគំរូធំជាង និងអាចចូលប្រើបានច្រើនជាងដើម្បីសិក្សា - ជាគោលការណ៍ស្រដៀងនឹងការសរសេរនៅលើប៉េងប៉ោង បន្ទាប់មកបំប៉ោងវា .

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អ៊ីដ្រូហ្គេលបច្ចុប្បន្នដែលប្រើសម្រាប់ដំណើរការនេះមានគុណវិបត្តិមួយចំនួននៅពេលនិយាយអំពីការសិក្សាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនាទីនៅក្នុងខួរក្បាល។ រឹមនៃកំហុសក្នុងការកាន់ទីតាំងដែលទាក់ទងនៃម៉ូលេគុលគឺមិនច្បាស់លាស់ដូចការចង់បានទេ។ ជែលថ្មីដែលមានសក្តានុពលអាចជម្នះបញ្ហានេះមានប្រតិកម្មមិនល្អចំពោះកំដៅដែលប្រើក្នុងការ denaturing និងព្យាបាលសំណាកជាលិកា។ ហើយវាអាចកំណត់ការប្រើប្រាស់ fluorescing biomarkers ។ លោកបណ្ឌិត Gao មានគោលបំណងធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវបច្ចេកវិទ្យាដោយបង្កើតប្រភេទថ្មីនៃ "tetra-gel" ដែលត្រូវបានវិស្វកម្មគីមីដើម្បីឱ្យមាន monomer រាងជា tetrahedron ដែលមានឯកសណ្ឋានខ្លាំងនៅពេលដែលវាពង្រីក ទប់ទល់នឹងកំដៅ និងអនុញ្ញាតឱ្យប្រើ bioluminescent markers ។ គាត់ក៏នឹងបង្កើតតំណភ្ជាប់គីមី ម៉ូលេគុលឯកទេសដែលនឹងភ្ជាប់សមាសធាតុម៉ូលេគុលផ្សេងគ្នានៃគំរូទៅនឹងជែល។ គោលដៅគឺដើម្បីឱ្យមានគំរូពង្រីកដែលផ្គូផ្គងភាពស្មោះត្រង់នៃដើមទៅក្នុងរង្វង់ 10 nanometers ដែលត្រូវគ្នានឹងដំណោះស្រាយនៃមីក្រូទស្សន៍ដ៏មានអានុភាព។

ការស្រាវជ្រាវរបស់វេជ្ជបណ្ឌិត Gao បានកំណត់អត្តសញ្ញាណរួចហើយនូវសមាសធាតុដែលអាចបង្កើតបាននូវសារធាតុ tetra-gel នេះ។ នៅពេលដែលមន្ទីរពិសោធន៍របស់គាត់អភិវឌ្ឍ និងកែលម្អវា នោះគាត់នឹងអនុវត្តសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការសិក្សាអំពីឧទាហរណ៍ ជំងឺផាកឃីនសុន ដែលចាប់ផ្តើមដំបូងដែលប៉ះពាល់ដល់ខួរក្បាល។ ការសិក្សាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធពិតប្រាកដនៃខួរក្បាលទាំងនេះបាននឹងកំពុងប្រឈមនឹងវិធីសាស្រ្តបែបប្រពៃណី ហើយគោលដៅគឺដើម្បីកំណត់យ៉ាងច្បាស់នូវប្រូតេអ៊ីន synaptic និងការចម្លងហ្សែនដែលពាក់ព័ន្ធ ជួយស្វែងយល់ពីរបៀបដែលខួរក្បាល PD ចាប់ផ្តើមដំបូងមានរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុល។

Mirna Mihovilovic Skanata, Ph.D., Assistant Professor, Physics Department, Syracuse University

បច្ចេកវិទ្យាតាមដានរូបថតពីរ ដើម្បីអាន និងរៀបចំលំនាំសរសៃប្រសាទនៅក្នុងសត្វដែលផ្លាស់ទីដោយសេរី

ស្តង់ដារមាសសម្រាប់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសរសៃប្រសាទគឺអាចកត់ត្រា និងរៀបចំនូវអ្វីដែលកំពុងកើតឡើងនៅក្នុងខួរក្បាលក្នុងកម្រិតខ្ពស់នៃភាពជាក់លាក់ លើផ្ទៃដីធំមួយ ខណៈពេលដែលសត្វមានជីវិតមានឥរិយាបទដោយសេរី និងធម្មជាតិ។ ប៉ុន្មានឆ្នាំមកនេះ បច្ចេកវិទ្យាបានអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវឆ្ពោះទៅរកឧត្តមគតិនេះ ប៉ុន្តែតែងតែមានការសម្របសម្រួលមួយចំនួន។ ជាញឹកញយ សត្វចាំបាច់ត្រូវតែជួសជុលក្បាល និង/ឬមានឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ឬអុបទិកដែលជ្រៀតចូលនៅក្នុងខួរក្បាលរបស់ពួកគេ ហើយជារឿយៗការកត់ត្រា ឬឧបាយកលដែលមានភាពស្មោះត្រង់ខ្ពស់ត្រូវបានកំណត់ត្រឹមផ្នែកតូចមួយនៃខួរក្បាល ខណៈពេលដែលការថត និងការរៀបចំមានមូលដ្ឋានទូលំទូលាយ។ កាន់តែច្បាស់។

បញ្ហាប្រឈមដ៏សំខាន់មួយគឺគ្រាន់តែចលនា និងការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយនៃខួរក្បាល និងសរសៃប្រសាទនៅក្នុងសត្វដែលមានចលនាដោយសេរី។ ប៉ុន្តែលោកវេជ្ជបណ្ឌិត Skanata កំពុងបង្កើតបច្ចេកវិទ្យាតាមដានរូបថតពីរសន្លឹកថ្មី ដែលអនុញ្ញាតឱ្យនាងតាមដានណឺរ៉ូនបុគ្គលជាច្រើននៅក្នុងសត្វដែលមានចលនាដោយមិនចាំបាច់មានការផ្សាំដែលរាតត្បាតណាមួយឡើយ និងធ្វើឱ្យសកម្ម ឬរៀបចំណឺរ៉ូនទាំងនោះដោយអុបទិក។ គំរូដែលប្រើគឺដង្កូវរុយផ្លែឈើ ដែលមានតម្លាភាពតាមធម្មជាតិ ហើយប្រព័ន្ធ Dr. Skanata នឹងបន្តអភិវឌ្ឍដោយប្រើប្រាស់មីក្រូទស្សន៍ពីររូប (ដែលអនុញ្ញាតឱ្យកំណត់គោលដៅច្បាស់លាស់) រួមជាមួយនឹងក្បួនដោះស្រាយដ៏ប៉ិនប្រសប់ ដែលអាចរកឃើញចលនារបស់ណឺរ៉ូននីមួយៗបានយ៉ាងឆាប់រហ័ស និង កែតម្រូវទីតាំងរបស់វត្ថុនៅលើដំណាក់កាលផ្លាស់ទី ដើម្បីរក្សាវាឱ្យនៅចំកណ្តាលក្រោមមីក្រូទស្សន៍។ ប្រព័ន្ធគណនាទីតាំងដែលទាក់ទងនៃណឺរ៉ូនច្រើន កែតម្រូវចលនា និងការខូចទ្រង់ទ្រាយនៃខួរក្បាលអំឡុងពេលធ្វើចលនា និងតាមដានសកម្មភាពសរសៃប្រសាទនៅទូទាំងតំបន់ធំមួយ។

នៅពេលតាមដានសត្វដែលត្រូវបានកែប្រែដើម្បីឱ្យណឺរ៉ូនអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្មនៅពេលប៉ះនឹងពន្លឺអុបទិក ប្រព័ន្ធអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវប្តូរនៅលើណឺរ៉ូនជាមួយនឹងភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ក្នុងអំឡុងពេលសកម្មភាពធម្មជាតិ។ សំខាន់ ប្រព័ន្ធ Dr. Skanata កំពុងអភិវឌ្ឍមានសមត្ថភាពគ្រប់គ្រងដោយឯករាជ្យនូវកាំរស្មីឡាស៊ែរពីរ ដូច្នេះវាអាចតាមដានតំបន់ជាច្រើនក្នុងពេលដំណាលគ្នា ហើយថែមទាំងអនុញ្ញាតឱ្យតាមដានសកម្មភាពក្នុងចំណោមបុគ្គល ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការយល់ដឹងអំពីសកម្មភាពសរសៃប្រសាទអំឡុងពេលជួបក្រុម។