Két-foton uncaging

A kifinomult neuronális kommunikáció utánzására és tanulmányozására a neurotranszmitter molekulák megfigyelésén alapuló úgynevezett kétfoton uncaging technikát alkalmazzuk akár az ép agyban, akár preparátumban. Előnye a kétfoton gerjesztés által lehetővé vált nagy térbeli és időbeli felbontás a dendrites integráció tanulmányozásához. A kétfotonos uncaging segítségével a receptorsűrűség is feltérképezhető (például GABA-receptorok esetében), még 3D-ben is. A kétfoton képalkotással kombinálva a kétfotonos uncaging lehetőséget biztosít az olyan struktúrák stimulációjának hosszú távú szerkezeti és funkcionális változásainak tanulmányozására, mint például a dendrittüskék vagy a dendritikus gerinc. Mivel a jelenleg rendelkezésre álló uncaginghez használt anyagoknak számos hátránya van, kvantumkémiai modellezést alkalmaztunk a hidrolízis és a kétfoton aktiválás mechanizmusának bemutatására, és hatékonyabb vegyületeket szintetizáltunk. Kifejlesztettünk egy új enzimes eliminációs módszert is, amely eltávolítja a kísérlet során a vegyületből véletlenül kikerülő neurotranszmittereket. Ez az egy- és kétfotonos kísérletekben egyaránt használható módszer lehetővé teszi fokozott fotokémiai kibocsátású anyagok alkalmazását. Az enzimatikus módszer, valamint az új vegyület hatékonyságát neurofiziológiai kísérletek támasztják alá.