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Targeting neurotransmitter receptors with nanoparticles in vivo allows single-molecule tracking in acute brain slices

机译：在体内靶向纳米颗粒的神经递质受体可以在急性脑切片中进行单分子追踪

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Single-molecule imaging has changed the way we understand many biological mechanisms, particularly in neurobiology, by shedding light on intricate molecular events down to the nanoscale. However, current single-molecule studies in neuroscience have been limited to cultured neurons or organotypic slices, leaving as an open question the existence of fast receptor diffusion in intact brain tissue. Here, for the first time, we targeted dopamine receptors in vivo with functionalized quantum dots and were able to perform single-molecule tracking in acute rat brain slices. We propose a novel delocalized and non-inflammatory way of delivering nanoparticles (NPs) in vivo to the brain, which allowed us to label and track genetically engineered surface dopamine receptors in neocortical neurons, revealing inherent behaviour and receptor activity regulations. We thus propose a NP-based platform for single-molecule studies in the living brain, opening new avenues of research in physiological and pathological animal models.
机译：单分子成像改变了人们对复杂的分子事件直至纳米尺度的认识，从而改变了我们理解许多生物学机制（尤其是神经生物学）的方式。但是，目前在神经科学中的单分子研究仅限于培养的神经元或器官型切片，这使完整的脑组织中快速受体扩散的存在成为悬而未决的问题。在这里，我们首次在体内以功能化的量子点靶向多巴胺受体，并能够在急性大鼠脑切片中执行单分子跟踪。我们提出了一种新颖的非定域且非炎性的方式，可在体内向大脑递送纳米颗粒（NP），这使我们能够标记和跟踪新皮层神经元中的基因工程表面多巴胺受体，从而揭示内在行为和受体活性调节。因此，我们为活脑中的单分子研究提出了一个基于NP的平台，为生理和病理动物模型的研究开辟了新途径。

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