新品 | JEDI-2P——更快、更亮、更灵敏的电压指示剂来啦！

当细胞受刺激时，在静息电位的基础上可发生电位变化，这种电位变化称为动作电位。细胞膜电位变化是细胞活动最基本的信号，当膜电位变化时，细胞膜上镶嵌的许多蛋白质分子都会改变形状，这类随膜电位改变形状的蛋白分子叫电压敏感蛋白。电压成像技术原理就在于将电压敏感蛋白和荧光蛋白连接起来，当膜电位改变时，电压敏感蛋白的改变就会影响荧光蛋白的结构，从而改变了后者的发光特性。这样就可以利用荧光信号来检测神经细胞膜的膜电位变化了。与传统的电极记录相比，它的侵入性更小；和钙成像相比，它的速度快得多，能够更真实地直接反映神经元的活动。

基因编码电压指示剂（Genetically encoded voltage indicators, GEVIs）改造于一种细菌能吸收阳光的蛋白质——古紫质Archaerhodopsin，可随细胞膜电位的改变发出荧光。GEVIs是一种可以报告神经元电压动态的工具，具有亚细胞分辨率、毫秒时间尺度动力学和细胞类型特异性等特点。通过GEVIs可以对神经元的快速放电信号与阈下电活动进行成像，能实时监测细胞膜电位的波动。应用双光子显微镜 (2PM) 可视化的 GEVI是非侵入性深层组织记录的首选方法。

2022年8月18日，美国德州休斯顿的贝勒医学院（Baylor College of Medicine）的François St-Pierre研究组联合其他大学研究组在Cell发表题为Sustained deep-tissue voltage recording using a fast indicator optimized for two-photon microscopy的文章。文章报道了一种新型的基因编码膜电位荧光探针，被命名为JEDI-2P，其中2P对应它杰出的双光子性能。它兼容双光子荧光显微技术，能实现对深层神经活动的长时间检测，帮助读取毫秒级别的神经元电信号。