编辑推荐：
在生命科学研究中，单细胞水平的操控和分析一直是探索细胞功能、神经网络及其动态变化的关键技术。一种体内单细胞电穿孔方法能够在双光子成像的引导下，将质粒选择性地递送到小鼠海马背侧的单个锥体神经元。
稀疏的单细胞标记方法能够实现亚细胞水平的高分辨率、高信噪比记录，并允许对单个细胞和局部回路进行精确操作，同时最小化与全局网络操作相关的复杂变化。然而，迄今为止，只有少数方法能够使用遗传编码的指示剂对单个细胞进行独特组合标记，靶向深部皮层结构，或在数周内持续使用相同的慢性制备方法。
本文介绍了一种创新的单细胞操控方法，通过双光子视觉引导的体内单细胞电穿孔技术，将质粒选择性地递送至小鼠背侧海马区的单个锥体神经元。这一方法不仅解决了以往单细胞标记技术的局限性，还为神经科学研究提供了全新的视角和工具。
传统的单细胞标记方法虽然能够提供一定的信息，但存在诸多限制。例如，标记方法的分辨率有限，难以实现亚细胞水平的精确记录；标记过程可能导致全局网络的复杂变化，从而掩盖单细胞层面的真实信息；此外，许多标记技术无法长期维持稳定的表达，限制了对细胞长期动态变化的研究。
本文提出了一种新的单细胞操控技术，即双光子视觉引导的体内单细胞电穿孔技术。该技术的核心在于利用双光子显微镜的高分辨率成像能力，结合电穿孔技术，将质粒精确地递送至小鼠背侧海马区的单个锥体神经元。这一方法具有以下创新点：
高分辨率与高信噪比：通过双光子显微镜的高分辨率成像，能够实现对单个细胞及其亚细胞结构的精确操作，同时减少背景噪声，提高信号质量。
选择性递送：该技术能够选择性地将质粒递送至目标细胞，避免了传统方法中全局操作可能导致的复杂网络变化。
长期稳定表达：实验结果表明，通过该技术递送的质粒能够在目标细胞中长期稳定表达，为长期研究细胞的动态变化提供了可能。
多功能应用：该技术不仅支持亚细胞水平的成像和细胞器追踪，还能够实现单突触输入映射、可塑性诱导以及靶向全细胞膜片钳记录等多种功能。
实验结果表明，该技术能够成功地将质粒递送至鼠小背侧海马区的单个锥体神经元，并在细胞中实现长期稳定的表达。通过这种方法，研究人员能够对单个细胞的亚细胞结构进行高分辨率成像，追踪细胞器的动态变化，绘制单突触输入图谱，诱导神经可塑性变化，并进行靶向全细胞膜片钳记录。这些功能的实现为神经科学研究提供了强大的工具，有助于深入理解神经网络的形成、功能和动态变化。
生物通微信公众号
生物通 版权所有
