光基因調控技術的光刺激系統(tǒng)設計與分析.pdf

1、光感基因神經調控技術整合了光學和基因工程學的知識研究哺乳類或其他動物的神經環(huán)路?；驹硎抢貌《据d體將光敏感通道或泵蛋白基因導入某一特定的細胞亞群中表達，并通過不同參數的光刺激，從而特異性地調控神經回路中某些細胞類型的功能。這項技術將為今后的臨床應用于眾多的神經精神系統(tǒng)疾病的徹底治愈帶來希望。
　　本文對光感基因神經調控技術的光刺激裝置的國內外研究現狀進行了解后，根據實驗室的實際需求，設計了一套光刺激系統(tǒng)后，測試系統(tǒng)，并將其用于

2、光刺激表達了病毒的細胞群。課題的研究內容包括以下幾個方面：
　　首先，了解光感基因神經調控技術的背景和國內外發(fā)展現狀，重點了解基于光感基因神經調控技術的生物實驗的光刺激系統(tǒng)，對其進行總結歸納后根據實際情況確定課題的設計方案。其次，對光源部分進行設計研究。介紹光輻射學與光度學的基本概念，選擇設計合理的光源以達到能有效刺激細胞的最低輻射照度值。第三，硬件設計，主要是下位機的硬件設計，包括無線收發(fā)模塊、單片機、發(fā)光二極管驅動電路及其它外

3、設。單片機利用軟件中斷輸出頻率、占空比可調的矩形波形。下位機收發(fā)模塊接收來自上位機的信號，單片機根據信號分析需要執(zhí)行的指令。第四，確定系統(tǒng)方案后，開發(fā)上位機用戶界面。上位機硬件由計算機及無線收發(fā)模塊組成，軟件部分包括無線模塊啟動程序、波形顯示程序、倒計時程序及指令收發(fā)通信程序。上位機的界面可操縱下位機光源的開關控制，頻率、占空比調節(jié)，定時關，波形顯示功能。第五，對系統(tǒng)的光源部分進行測試，檢測其是否滿足要求。再將系統(tǒng)應用于生化實驗，對實驗