莫莉·卡拉汉，东北大学 希瑟·克拉克是生物工程和化学系的教授，他在跨学科科学与工程综合体的生命系统化学成像研究所工作
克拉克帮助开发了一种纳米传感器，可以对大脑和身体之间的交流进行成像
学分:鲁比·沃洛/东北大学 人体的每一个动作——从举起手臂到跳动的心脏——都在某种程度上受到大脑信号的调节
直到最近，科学家们还经常在事后跟踪并理解大脑和身体的交流，有点像听语音邮件而不是打电话
但是东北大学的研究人员已经开发出一种新型纳米传感器，可以让科学家实时成像大脑和身体之间的交流
他们现在可以接听电话了
东北大学生物工程和化学教授希瑟·克拉克和生物学副教授詹姆斯·莫纳汉，以及东北大学的同事和旧金山加州大学的研究人员，开发了一种基于DNA的纳米传感器，可以检测特定的神经递质乙酰胆碱，因为它是由活动物的靶细胞释放和拾取的
他们在本月的《国家科学院院刊》上发表了他们的发现
莫纳汉说:“就理解大脑和身体之间的关系而言，理解神经何时交流是至关重要的——例如，当它们发出信号告诉心率加快或减慢时。”
当出现故障时，理解这种沟通尤为重要
像帕金森氏病这样的疾病是神经细胞退化和大脑与身体之间交流中断的结果
一个被称为生物电子医学的新兴医学领域寻求使用高度特异性的神经刺激来治疗神经疾病
为了精确定位神经，科学家需要知道它们在实时和生物体内的反应——克拉克和莫纳汉的纳米传感器代表了这一方向的一步
学分:鲁比·沃洛/东北大学 “如果你打算把神经刺激作为一种药物，你需要读出你提供了多少刺激，”莫纳汉说
“博士
克拉克在传感器开发领域化学和创新将提供神经递质乙酰胆碱的读数
" 这种纳米传感器由一种荧光成分组成，在乙酰胆碱存在的情况下会发光，并且可以在活体小鼠中实时观察到
这有点像看到某人的手机在打电话时亮起，但在分子水平上
微电极和微透析等现有工具使科学家能够检测中枢神经系统中的乙酰胆碱，但在外周神经系统(大脑和脊髓之外的一切)方面却做不到
克拉克、莫纳汉和他们的同事利用位于东北大学的强大显微镜，观察神经递质在实验中被激活时荧光标记物的发光情况
然而，这种纳米传感器的开发仅仅是个开始，研究人员希望将来能制造出更坚固的传感器
克拉克和莫纳汉还预计，他们用来开发这种纳米传感器的复杂成像工具将被东北大学及其他大学的其他科学家使用
他们是生命系统化学成像研究所的负责人，该研究所是该大学的一个新组织，研究人员可以利用位于跨学科科学和工程综合体中的五种最先进的显微镜
“这是一套工具，研究人员可以用来回答关于体内生化信号的基本问题，”克拉克说
“作为一名科学家，我喜欢开发新工具，培养跨学科研究，这种研究可能会对世界产生真正的影响
"
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