1 四川农业大学园艺学院,成都 611130;2021305054@stu.sicau.edu.cn(WH);zhengaihong@stu.sicau.edu.cn(AZ);hh820423@163.com(HH);2021205028@stu.sicau.edu.cn(XL);2022205029@stu.sicau.edu.cn(QL);201906195@stu.sicau.edu.cn(LL);2022205026@stu.sicau.edu.cn(RL);huangzhi@sicau.edu.cn(ZH);13185@sicau.edu.cn(YQ);13920@sicau.edu.cn(YT);10650@sicau.edu.cn(HL); zhangf@sicau.edu.cn (FZ) 2 遵义师范学院生物与农业技术学院,遵义 563006,浙江;czf810@163.com 3 毕节市农业科学研究所,毕节 551700,浙江;majie_011@126.com 4 浙江大学园艺系,杭州 310058,浙江 * 通讯地址:qmwang@zju.edu.cn (QW); bsun@sicau.edu.cn (BS); 电话:+86-571-88982278 (QW); +86-28-86291848 (BS) † 这些作者对本文贡献相同。
目前正在开发脑机接口,以恢复因受伤或疾病而瘫痪的人的运动能力。虽然治疗潜力巨大,但接口的长期稳定性对于广泛的临床应用至关重要。虽然许多因素都会影响记录和刺激性能,包括电极材料稳定性和宿主组织反应,但这些因素尚未在人体植入物中进行研究。在这项临床研究中,我们试图通过外植体分析来表征材料完整性和生物组织封装,以确定影响电生理性能的因素。我们检查了从参与皮层内 BCI 研究的两名人类参与者身上移植的总共六个犹他阵列。在一名参与者 (P1) 体内植入了两个铂 (Pt) 阵列 980 天,在另一名参与者 (P2) 体内植入了两个 Pt 和两个氧化铱 (IrOx) 阵列 182 天。我们观察到,所有六个阵列的记录质量都呈现出相似的趋势,即在最初 30 – 40 天内峰峰值电压最初增加,随后在 P1 中逐渐下降。使用光学和双光子显微镜,我们观察到在参与者 P1 中植入较长时间的两个阵列的组织包裹程度更高。然后,我们使用扫描电子显微镜和能量色散 X 射线光谱来评估材料退化。发现 Pt 阵列的所有材料退化指标在植入时间较长的参与者中更为明显。两个 IrOx 阵列接受了短暂的调查刺激,其中一个阵列显示大多数受刺激部位的铱丢失。记录性能似乎不受这种铱损失的影响,这表明 IrOx 涂层的附着力可能受到刺激的影响,但金属层直到或之后才脱落阵列移除。总之,植入时间较长的阵列中组织包裹和材料降解更为明显。此外,这些阵列的信号幅度和阻抗也较低。应开发新的生物材料策略,以最大限度地减少纤维包裹并增强材料稳定性,以实现较长植入期内的高质量记录和刺激。
心脏内脑机构界面(BCIS)可以通过允许用户控制带有记录在大脑中的信号的效应器或辅助设备来恢复受重大瘫痪的人的功能。近年来,运动皮层中的心脏内植入物已用于灵长类动物和人类参与者的BCI控制(Ajiboye等人。2017; Bouton等。2016; Collinger等。2013; Hochberg等。2006; Santhanam等。 2006; Velliste等。 2008; Wodlinger等。 2014)。 最近,通过在体感皮质中刺激电极来添加体感觉反馈(Armenta Salas等人。 2018; Fifer等。 2020; Flesher等。 2016; Flesher等。 2019; Flesher等。 2021;休斯等人。 2020;休斯等人。 2020)。 鉴于心脏内BCI需要手术植入,因此必须在临床上可行多年才能稳定。 在人类和灵长类动物中都研究了这个问题,表明可以从汽车皮层中的电极可靠地记录信号,但设备没有失败,尽管有相当大的受试者间可变性,并且信号随着时间的流逝通常会降低(Bullard等人(Bullard等人) 2020; Chestek等。 2011;唐尼等。 2018;休斯等人。 2020;詹姆斯等人。 2013; Simeral等。 2011; Suner等。 2005)。2006; Santhanam等。2006; Velliste等。 2008; Wodlinger等。 2014)。 最近,通过在体感皮质中刺激电极来添加体感觉反馈(Armenta Salas等人。 2018; Fifer等。 2020; Flesher等。 2016; Flesher等。 2019; Flesher等。 2021;休斯等人。 2020;休斯等人。 2020)。 鉴于心脏内BCI需要手术植入,因此必须在临床上可行多年才能稳定。 在人类和灵长类动物中都研究了这个问题,表明可以从汽车皮层中的电极可靠地记录信号,但设备没有失败,尽管有相当大的受试者间可变性,并且信号随着时间的流逝通常会降低(Bullard等人(Bullard等人) 2020; Chestek等。 2011;唐尼等。 2018;休斯等人。 2020;詹姆斯等人。 2013; Simeral等。 2011; Suner等。 2005)。2006; Velliste等。2008; Wodlinger等。 2014)。 最近,通过在体感皮质中刺激电极来添加体感觉反馈(Armenta Salas等人。 2018; Fifer等。 2020; Flesher等。 2016; Flesher等。 2019; Flesher等。 2021;休斯等人。 2020;休斯等人。 2020)。 鉴于心脏内BCI需要手术植入,因此必须在临床上可行多年才能稳定。 在人类和灵长类动物中都研究了这个问题,表明可以从汽车皮层中的电极可靠地记录信号,但设备没有失败,尽管有相当大的受试者间可变性,并且信号随着时间的流逝通常会降低(Bullard等人(Bullard等人) 2020; Chestek等。 2011;唐尼等。 2018;休斯等人。 2020;詹姆斯等人。 2013; Simeral等。 2011; Suner等。 2005)。2008; Wodlinger等。2014)。最近,通过在体感皮质中刺激电极来添加体感觉反馈(Armenta Salas等人。2018; Fifer等。2020; Flesher等。2016; Flesher等。2019; Flesher等。2021;休斯等人。2020;休斯等人。2020)。鉴于心脏内BCI需要手术植入,因此必须在临床上可行多年才能稳定。在人类和灵长类动物中都研究了这个问题,表明可以从汽车皮层中的电极可靠地记录信号,但设备没有失败,尽管有相当大的受试者间可变性,并且信号随着时间的流逝通常会降低(Bullard等人(Bullard等人)2020; Chestek等。2011;唐尼等。2018;休斯等人。2020;詹姆斯等人。2013; Simeral等。2011; Suner等。2005)。2005)。
农杆菌介导的菜籽(甘蓝纳普斯)通过下胚轴段转化是过去30年来常用的一种方法。虽然基于下胚基的方法是良好的,但它不容易适应精英种质,并且延长过程对于生产转化设置并不理想。我们开发了一种基于上皮基和较高的茎(损伤)段的农杆菌介导的转化方法,该方法有效,快速且可用于高通量转化和基因组编辑。该方法已在多种低芥酸菜籽基因型中成功实现。该方法似乎是与基因型无关的,具有不同的转化效率。节日段转换用于产生转基因事件以及CRISPR-CAS9介导的移码基因敲除。
没有可选标记的转基因植物的再生可以促进性状堆叠产品的开发和商业化。已经开发了各种策略来消除可选标记以生产无标记的转基因植物。最广泛使用的无标记方法可能是基于农杆菌的2 T-DNA策略,其中利率基因(GOI)和可选标记基因从独立的T-DNA中传递(Darbani等,2007)。可选标记基因在随后的几代中脱离了GOI。然而,由于T-DNA共转化的不确定和GOI和可选标记基因T-DNA之间的高率,该2 T-DNA系统的效率远小于传统的1 T-DNA系统。相比之下,没有选择转换使用带有GOI的单个T-DNA,因此消除了删除可选标记插入物的需要,并有可能提供可行的替代标记系统。在这项研究中,我们报告了通过无需使用选择性剂的种子分生植物的农杆菌接种种植的转基因棉植物的成功再生。通过GUS组织化学测定,鉴定出推定的转基因植物的再生。通过GUS表达通过花粉粒,未成熟胚胎和T1植物的分离来确定转基因向后代的种系传播。通过南部分析进一步确认了结果。在此无选择系统中,无标记转换频率与当前的分生组织转换系统相似(0.2% - 0.7%)。讨论了进一步改进该系统的策略及其在改善棉花转化管道和开发无基因基因组编辑技术方面的意义。