Abstract

Optically detected electron spin resonance in fiber-coupled nitrogen–vacancy (NV) centers of diamond is used to demonstrate a fiber-optic quantum thermometry of individual thermogenetically activated neurons. Laser-induced temperature variations read out from single neurons with the NV-diamond fiber sensor are shown to strongly correlate with the fluorescence of calcium-ion sensors, serving as online indicators of the inward Ca2+ current across the cell membrane of neurons expressing transient receptor potential (TRP) cation channels. Local laser heating above the TRP-channel activation threshold is shown to reproducibly evoke robust action potentials, visualized by calcium-ion-sensor-aided fluorescence imaging and detected as prominent characteristic waveforms in the time-resolved response of fluorescence Ca2+ sensors.

© 2016 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article
OSA Recommended Articles
Fluorescent nanodiamonds for luminescent thermometry in the biological transparency window

Masfer H. Alkahtani, Fahad Alghannam, Linkun Jiang, Arfaan A. Rampersaud, Robert Brick, Carmen L. Gomes, Marlan O. Scully, and Philip R. Hemmer
Opt. Lett. 43(14) 3317-3320 (2018)

Plasmon-enhanced sensitivity of spin-based sensors based on a diamond ensemble of nitrogen vacancy color centers

Hao Guo, Yulei Chen, Dajin Wu, Rui Zhao, Jun Tang, Zongmin Ma, Chenyang Xue, Wendong Zhang, and Jun Liu
Opt. Lett. 42(3) 403-406 (2017)

Stimulated fluorescence quenching in nitrogen–vacancy centers of diamond: temperature effects

S. M. Blakley, A. B. Fedotov, J. Becker, N. Altangerel, I. V. Fedotov, P. Hemmer, M. O. Scully, and A. M. Zheltikov
Opt. Lett. 41(9) 2077-2080 (2016)

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. A. R. Cossins, Temperature Biology of Animals (Chapman and Hall, 1987).
  2. I. S. Ramsey, M. Delling, and D. E. Clapham, Annu. Rev. Physiol. 68, 619 (2006).
    [Crossref]
  3. E. O. Gracheva, J. F. Cordero-Morales, J. A. González-Carcacía, N. T. Ingolia, C. Manno, C. I. Aranguren, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 476, 88 (2011).
    [Crossref]
  4. J. Vriens, B. Nilius, and T. Voets, Nat. Rev. Neurosci. 15, 573 (2014).
    [Crossref]
  5. D. D. McKemy, W. M. Neuhausser, and D. Julius, Nature 416, 52 (2002).
    [Crossref]
  6. Y. Karashima, K. Talavera, W. Everaerts, A. Janssens, K. Y. Kwan, R. Vennekens, B. Nilius, and T. Voets, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 1273 (2009).
    [Crossref]
  7. J. C. Montgomery and J. A. Macdonald, Am. J. Physiol. 259, R191 (1990).
  8. J. G. Bernstein, P. A. Garrity, and E. S. Boyden, Curr. Opin. Neurobiol. 22, 61 (2012).
    [Crossref]
  9. D. E. Bath, J. R. Stowers, D. Hörmann, A. Poehlmann, B. J. Dickson, and A. D. Straw, Nat. Methods 11, 756 (2014).
    [Crossref]
  10. R. Chen, G. Romero, M. G. Christiansen, A. Mohr, and P. Anikeeva, Science 347, 1477 (2015).
    [Crossref]
  11. I. V. Fedotov, N. A. Safronov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 15737 (2015).
    [Crossref]
  12. N. A. Safronov, I. V. Fedotov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 106, 163702 (2015).
    [Crossref]
  13. S. Chen, C. N. Chiu, K. L. McArthur, J. R. Fetcho, and D. A. Prober, Nat. Methods 13, 147 (2016).
    [Crossref]
  14. Y. Takei, S. Arai, A. Murata, M. Takabayashi, K. Oyama, S. Ishiwata, S. Takeoka, and M. Suzuki, ACS Nano 8, 198 (2013).
    [Crossref]
  15. S. Kiyonaka, T. Kajimoto, R. Sakaguchi, D. Shinmi, M. Omatsu-Kanbe, H. Matsuura, H. Imamura, T. Yoshizaki, I. Hamachi, T. Morii, and Y. Mori, Nat. Methods 10, 1232 (2013).
    [Crossref]
  16. L. Shang, F. Stockmar, N. Azadfar, and G. U. Nienhaus, Angewandte Chem. Int. Ed. 52, 11154 (2013).
    [Crossref]
  17. J.-M. Yang, H. Yang, and L. Lin, ACS Nano 5, 5067 (2011).
    [Crossref]
  18. G. Kucsko, P. C. Maurer, N. Y. Yao, M. Kubo, H. J. Noh, P. K. Lo, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 500, 54 (2013).
    [Crossref]
  19. L. Yang, H.-S. Peng, H. Ding, F.-T. You, L.-L. Hou, and F. Teng, Microchimica Acta 181, 743 (2014).
    [Crossref]
  20. K. Okabe, N. Inada, C. Gota, Y. Harada, T. Funatsu, and S. Uchiyama, Nat. Commun. 3, 705 (2012).
    [Crossref]
  21. G. Balasubramanian, I. Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler, C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P. R. Hemmer, A. Krueger, and T. Hanke, Nature 455, 648 (2008).
    [Crossref]
  22. I. V. Fedotov, S. Blakley, E. E. Serebryannikov, N. A. Safronov, V. L. Velichansky, M. O. Scully, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 105, 261109 (2014).
    [Crossref]
  23. V. M. Acosta, E. Bauch, M. P. Ledbetter, A. Waxman, L.-S. Bouchard, and D. Budker, Phys. Rev. Lett. 104, 7080 (2010).
    [Crossref]
  24. E. O. Gracheva, N. T. Ingolia, Y. M. Kelly, J. F. Cordero-Morales, G. Hollopeter, A. T. Chesler, E. E. Sánchez, J. C. Perez, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 464, 1006 (2010).
    [Crossref]
  25. Y. G. Ermakova, D. S. Bilan, M. E. Matlashov, N. M. Mishina, K. N. Markvicheva, O. M. Subach, F. V. Subach, I. Bogeski, M. Hoth, G. Enikolopov, and V. V. Belousov, Nat. Commun. 5, 5222 (2014).
    [Crossref]

2016 (1)

S. Chen, C. N. Chiu, K. L. McArthur, J. R. Fetcho, and D. A. Prober, Nat. Methods 13, 147 (2016).
[Crossref]

2015 (3)

R. Chen, G. Romero, M. G. Christiansen, A. Mohr, and P. Anikeeva, Science 347, 1477 (2015).
[Crossref]

I. V. Fedotov, N. A. Safronov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 15737 (2015).
[Crossref]

N. A. Safronov, I. V. Fedotov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 106, 163702 (2015).
[Crossref]

2014 (5)

L. Yang, H.-S. Peng, H. Ding, F.-T. You, L.-L. Hou, and F. Teng, Microchimica Acta 181, 743 (2014).
[Crossref]

J. Vriens, B. Nilius, and T. Voets, Nat. Rev. Neurosci. 15, 573 (2014).
[Crossref]

D. E. Bath, J. R. Stowers, D. Hörmann, A. Poehlmann, B. J. Dickson, and A. D. Straw, Nat. Methods 11, 756 (2014).
[Crossref]

I. V. Fedotov, S. Blakley, E. E. Serebryannikov, N. A. Safronov, V. L. Velichansky, M. O. Scully, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 105, 261109 (2014).
[Crossref]

Y. G. Ermakova, D. S. Bilan, M. E. Matlashov, N. M. Mishina, K. N. Markvicheva, O. M. Subach, F. V. Subach, I. Bogeski, M. Hoth, G. Enikolopov, and V. V. Belousov, Nat. Commun. 5, 5222 (2014).
[Crossref]

2013 (4)

G. Kucsko, P. C. Maurer, N. Y. Yao, M. Kubo, H. J. Noh, P. K. Lo, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 500, 54 (2013).
[Crossref]

Y. Takei, S. Arai, A. Murata, M. Takabayashi, K. Oyama, S. Ishiwata, S. Takeoka, and M. Suzuki, ACS Nano 8, 198 (2013).
[Crossref]

S. Kiyonaka, T. Kajimoto, R. Sakaguchi, D. Shinmi, M. Omatsu-Kanbe, H. Matsuura, H. Imamura, T. Yoshizaki, I. Hamachi, T. Morii, and Y. Mori, Nat. Methods 10, 1232 (2013).
[Crossref]

L. Shang, F. Stockmar, N. Azadfar, and G. U. Nienhaus, Angewandte Chem. Int. Ed. 52, 11154 (2013).
[Crossref]

2012 (2)

K. Okabe, N. Inada, C. Gota, Y. Harada, T. Funatsu, and S. Uchiyama, Nat. Commun. 3, 705 (2012).
[Crossref]

J. G. Bernstein, P. A. Garrity, and E. S. Boyden, Curr. Opin. Neurobiol. 22, 61 (2012).
[Crossref]

2011 (2)

E. O. Gracheva, J. F. Cordero-Morales, J. A. González-Carcacía, N. T. Ingolia, C. Manno, C. I. Aranguren, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 476, 88 (2011).
[Crossref]

J.-M. Yang, H. Yang, and L. Lin, ACS Nano 5, 5067 (2011).
[Crossref]

2010 (2)

V. M. Acosta, E. Bauch, M. P. Ledbetter, A. Waxman, L.-S. Bouchard, and D. Budker, Phys. Rev. Lett. 104, 7080 (2010).
[Crossref]

E. O. Gracheva, N. T. Ingolia, Y. M. Kelly, J. F. Cordero-Morales, G. Hollopeter, A. T. Chesler, E. E. Sánchez, J. C. Perez, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 464, 1006 (2010).
[Crossref]

2009 (1)

Y. Karashima, K. Talavera, W. Everaerts, A. Janssens, K. Y. Kwan, R. Vennekens, B. Nilius, and T. Voets, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 1273 (2009).
[Crossref]

2008 (1)

G. Balasubramanian, I. Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler, C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P. R. Hemmer, A. Krueger, and T. Hanke, Nature 455, 648 (2008).
[Crossref]

2006 (1)

I. S. Ramsey, M. Delling, and D. E. Clapham, Annu. Rev. Physiol. 68, 619 (2006).
[Crossref]

2002 (1)

D. D. McKemy, W. M. Neuhausser, and D. Julius, Nature 416, 52 (2002).
[Crossref]

1990 (1)

J. C. Montgomery and J. A. Macdonald, Am. J. Physiol. 259, R191 (1990).

Acosta, V. M.

V. M. Acosta, E. Bauch, M. P. Ledbetter, A. Waxman, L.-S. Bouchard, and D. Budker, Phys. Rev. Lett. 104, 7080 (2010).
[Crossref]

Al-Hmoud, M.

G. Balasubramanian, I. Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler, C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P. R. Hemmer, A. Krueger, and T. Hanke, Nature 455, 648 (2008).
[Crossref]

Anikeeva, P.

R. Chen, G. Romero, M. G. Christiansen, A. Mohr, and P. Anikeeva, Science 347, 1477 (2015).
[Crossref]

Arai, S.

Y. Takei, S. Arai, A. Murata, M. Takabayashi, K. Oyama, S. Ishiwata, S. Takeoka, and M. Suzuki, ACS Nano 8, 198 (2013).
[Crossref]

Aranguren, C. I.

E. O. Gracheva, J. F. Cordero-Morales, J. A. González-Carcacía, N. T. Ingolia, C. Manno, C. I. Aranguren, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 476, 88 (2011).
[Crossref]

Azadfar, N.

L. Shang, F. Stockmar, N. Azadfar, and G. U. Nienhaus, Angewandte Chem. Int. Ed. 52, 11154 (2013).
[Crossref]

Balasubramanian, G.

G. Balasubramanian, I. Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler, C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P. R. Hemmer, A. Krueger, and T. Hanke, Nature 455, 648 (2008).
[Crossref]

Bath, D. E.

D. E. Bath, J. R. Stowers, D. Hörmann, A. Poehlmann, B. J. Dickson, and A. D. Straw, Nat. Methods 11, 756 (2014).
[Crossref]

Bauch, E.

V. M. Acosta, E. Bauch, M. P. Ledbetter, A. Waxman, L.-S. Bouchard, and D. Budker, Phys. Rev. Lett. 104, 7080 (2010).
[Crossref]

Belousov, V. V.

N. A. Safronov, I. V. Fedotov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 106, 163702 (2015).
[Crossref]

I. V. Fedotov, N. A. Safronov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 15737 (2015).
[Crossref]

Y. G. Ermakova, D. S. Bilan, M. E. Matlashov, N. M. Mishina, K. N. Markvicheva, O. M. Subach, F. V. Subach, I. Bogeski, M. Hoth, G. Enikolopov, and V. V. Belousov, Nat. Commun. 5, 5222 (2014).
[Crossref]

Bernstein, J. G.

J. G. Bernstein, P. A. Garrity, and E. S. Boyden, Curr. Opin. Neurobiol. 22, 61 (2012).
[Crossref]

Bilan, D. S.

Y. G. Ermakova, D. S. Bilan, M. E. Matlashov, N. M. Mishina, K. N. Markvicheva, O. M. Subach, F. V. Subach, I. Bogeski, M. Hoth, G. Enikolopov, and V. V. Belousov, Nat. Commun. 5, 5222 (2014).
[Crossref]

Blakley, S.

I. V. Fedotov, S. Blakley, E. E. Serebryannikov, N. A. Safronov, V. L. Velichansky, M. O. Scully, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 105, 261109 (2014).
[Crossref]

Bogeski, I.

Y. G. Ermakova, D. S. Bilan, M. E. Matlashov, N. M. Mishina, K. N. Markvicheva, O. M. Subach, F. V. Subach, I. Bogeski, M. Hoth, G. Enikolopov, and V. V. Belousov, Nat. Commun. 5, 5222 (2014).
[Crossref]

Bouchard, L.-S.

V. M. Acosta, E. Bauch, M. P. Ledbetter, A. Waxman, L.-S. Bouchard, and D. Budker, Phys. Rev. Lett. 104, 7080 (2010).
[Crossref]

Boyden, E. S.

J. G. Bernstein, P. A. Garrity, and E. S. Boyden, Curr. Opin. Neurobiol. 22, 61 (2012).
[Crossref]

Budker, D.

V. M. Acosta, E. Bauch, M. P. Ledbetter, A. Waxman, L.-S. Bouchard, and D. Budker, Phys. Rev. Lett. 104, 7080 (2010).
[Crossref]

Chan, I. Y.

G. Balasubramanian, I. Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler, C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P. R. Hemmer, A. Krueger, and T. Hanke, Nature 455, 648 (2008).
[Crossref]

Chen, R.

R. Chen, G. Romero, M. G. Christiansen, A. Mohr, and P. Anikeeva, Science 347, 1477 (2015).
[Crossref]

Chen, S.

S. Chen, C. N. Chiu, K. L. McArthur, J. R. Fetcho, and D. A. Prober, Nat. Methods 13, 147 (2016).
[Crossref]

Chesler, A. T.

E. O. Gracheva, N. T. Ingolia, Y. M. Kelly, J. F. Cordero-Morales, G. Hollopeter, A. T. Chesler, E. E. Sánchez, J. C. Perez, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 464, 1006 (2010).
[Crossref]

Chiu, C. N.

S. Chen, C. N. Chiu, K. L. McArthur, J. R. Fetcho, and D. A. Prober, Nat. Methods 13, 147 (2016).
[Crossref]

Christiansen, M. G.

R. Chen, G. Romero, M. G. Christiansen, A. Mohr, and P. Anikeeva, Science 347, 1477 (2015).
[Crossref]

Clapham, D. E.

I. S. Ramsey, M. Delling, and D. E. Clapham, Annu. Rev. Physiol. 68, 619 (2006).
[Crossref]

Cordero-Morales, J. F.

E. O. Gracheva, J. F. Cordero-Morales, J. A. González-Carcacía, N. T. Ingolia, C. Manno, C. I. Aranguren, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 476, 88 (2011).
[Crossref]

E. O. Gracheva, N. T. Ingolia, Y. M. Kelly, J. F. Cordero-Morales, G. Hollopeter, A. T. Chesler, E. E. Sánchez, J. C. Perez, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 464, 1006 (2010).
[Crossref]

Cossins, A. R.

A. R. Cossins, Temperature Biology of Animals (Chapman and Hall, 1987).

Delling, M.

I. S. Ramsey, M. Delling, and D. E. Clapham, Annu. Rev. Physiol. 68, 619 (2006).
[Crossref]

Dickson, B. J.

D. E. Bath, J. R. Stowers, D. Hörmann, A. Poehlmann, B. J. Dickson, and A. D. Straw, Nat. Methods 11, 756 (2014).
[Crossref]

Ding, H.

L. Yang, H.-S. Peng, H. Ding, F.-T. You, L.-L. Hou, and F. Teng, Microchimica Acta 181, 743 (2014).
[Crossref]

Enikolopov, G.

Y. G. Ermakova, D. S. Bilan, M. E. Matlashov, N. M. Mishina, K. N. Markvicheva, O. M. Subach, F. V. Subach, I. Bogeski, M. Hoth, G. Enikolopov, and V. V. Belousov, Nat. Commun. 5, 5222 (2014).
[Crossref]

Ermakova, Y. G.

I. V. Fedotov, N. A. Safronov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 15737 (2015).
[Crossref]

N. A. Safronov, I. V. Fedotov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 106, 163702 (2015).
[Crossref]

Y. G. Ermakova, D. S. Bilan, M. E. Matlashov, N. M. Mishina, K. N. Markvicheva, O. M. Subach, F. V. Subach, I. Bogeski, M. Hoth, G. Enikolopov, and V. V. Belousov, Nat. Commun. 5, 5222 (2014).
[Crossref]

Everaerts, W.

Y. Karashima, K. Talavera, W. Everaerts, A. Janssens, K. Y. Kwan, R. Vennekens, B. Nilius, and T. Voets, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 1273 (2009).
[Crossref]

Fedotov, A. B.

N. A. Safronov, I. V. Fedotov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 106, 163702 (2015).
[Crossref]

I. V. Fedotov, N. A. Safronov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 15737 (2015).
[Crossref]

Fedotov, I. V.

I. V. Fedotov, N. A. Safronov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 15737 (2015).
[Crossref]

N. A. Safronov, I. V. Fedotov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 106, 163702 (2015).
[Crossref]

I. V. Fedotov, S. Blakley, E. E. Serebryannikov, N. A. Safronov, V. L. Velichansky, M. O. Scully, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 105, 261109 (2014).
[Crossref]

Fetcho, J. R.

S. Chen, C. N. Chiu, K. L. McArthur, J. R. Fetcho, and D. A. Prober, Nat. Methods 13, 147 (2016).
[Crossref]

Funatsu, T.

K. Okabe, N. Inada, C. Gota, Y. Harada, T. Funatsu, and S. Uchiyama, Nat. Commun. 3, 705 (2012).
[Crossref]

Garrity, P. A.

J. G. Bernstein, P. A. Garrity, and E. S. Boyden, Curr. Opin. Neurobiol. 22, 61 (2012).
[Crossref]

González-Carcacía, J. A.

E. O. Gracheva, J. F. Cordero-Morales, J. A. González-Carcacía, N. T. Ingolia, C. Manno, C. I. Aranguren, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 476, 88 (2011).
[Crossref]

Gota, C.

K. Okabe, N. Inada, C. Gota, Y. Harada, T. Funatsu, and S. Uchiyama, Nat. Commun. 3, 705 (2012).
[Crossref]

Gracheva, E. O.

E. O. Gracheva, J. F. Cordero-Morales, J. A. González-Carcacía, N. T. Ingolia, C. Manno, C. I. Aranguren, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 476, 88 (2011).
[Crossref]

E. O. Gracheva, N. T. Ingolia, Y. M. Kelly, J. F. Cordero-Morales, G. Hollopeter, A. T. Chesler, E. E. Sánchez, J. C. Perez, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 464, 1006 (2010).
[Crossref]

Hamachi, I.

S. Kiyonaka, T. Kajimoto, R. Sakaguchi, D. Shinmi, M. Omatsu-Kanbe, H. Matsuura, H. Imamura, T. Yoshizaki, I. Hamachi, T. Morii, and Y. Mori, Nat. Methods 10, 1232 (2013).
[Crossref]

Hanke, T.

G. Balasubramanian, I. Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler, C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P. R. Hemmer, A. Krueger, and T. Hanke, Nature 455, 648 (2008).
[Crossref]

Harada, Y.

K. Okabe, N. Inada, C. Gota, Y. Harada, T. Funatsu, and S. Uchiyama, Nat. Commun. 3, 705 (2012).
[Crossref]

Hemmer, P. R.

G. Balasubramanian, I. Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler, C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P. R. Hemmer, A. Krueger, and T. Hanke, Nature 455, 648 (2008).
[Crossref]

Hollopeter, G.

E. O. Gracheva, N. T. Ingolia, Y. M. Kelly, J. F. Cordero-Morales, G. Hollopeter, A. T. Chesler, E. E. Sánchez, J. C. Perez, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 464, 1006 (2010).
[Crossref]

Hörmann, D.

D. E. Bath, J. R. Stowers, D. Hörmann, A. Poehlmann, B. J. Dickson, and A. D. Straw, Nat. Methods 11, 756 (2014).
[Crossref]

Hoth, M.

Y. G. Ermakova, D. S. Bilan, M. E. Matlashov, N. M. Mishina, K. N. Markvicheva, O. M. Subach, F. V. Subach, I. Bogeski, M. Hoth, G. Enikolopov, and V. V. Belousov, Nat. Commun. 5, 5222 (2014).
[Crossref]

Hou, L.-L.

L. Yang, H.-S. Peng, H. Ding, F.-T. You, L.-L. Hou, and F. Teng, Microchimica Acta 181, 743 (2014).
[Crossref]

Imamura, H.

S. Kiyonaka, T. Kajimoto, R. Sakaguchi, D. Shinmi, M. Omatsu-Kanbe, H. Matsuura, H. Imamura, T. Yoshizaki, I. Hamachi, T. Morii, and Y. Mori, Nat. Methods 10, 1232 (2013).
[Crossref]

Inada, N.

K. Okabe, N. Inada, C. Gota, Y. Harada, T. Funatsu, and S. Uchiyama, Nat. Commun. 3, 705 (2012).
[Crossref]

Ingolia, N. T.

E. O. Gracheva, J. F. Cordero-Morales, J. A. González-Carcacía, N. T. Ingolia, C. Manno, C. I. Aranguren, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 476, 88 (2011).
[Crossref]

E. O. Gracheva, N. T. Ingolia, Y. M. Kelly, J. F. Cordero-Morales, G. Hollopeter, A. T. Chesler, E. E. Sánchez, J. C. Perez, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 464, 1006 (2010).
[Crossref]

Ishiwata, S.

Y. Takei, S. Arai, A. Murata, M. Takabayashi, K. Oyama, S. Ishiwata, S. Takeoka, and M. Suzuki, ACS Nano 8, 198 (2013).
[Crossref]

Janssens, A.

Y. Karashima, K. Talavera, W. Everaerts, A. Janssens, K. Y. Kwan, R. Vennekens, B. Nilius, and T. Voets, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 1273 (2009).
[Crossref]

Julius, D.

E. O. Gracheva, J. F. Cordero-Morales, J. A. González-Carcacía, N. T. Ingolia, C. Manno, C. I. Aranguren, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 476, 88 (2011).
[Crossref]

E. O. Gracheva, N. T. Ingolia, Y. M. Kelly, J. F. Cordero-Morales, G. Hollopeter, A. T. Chesler, E. E. Sánchez, J. C. Perez, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 464, 1006 (2010).
[Crossref]

D. D. McKemy, W. M. Neuhausser, and D. Julius, Nature 416, 52 (2002).
[Crossref]

Kajimoto, T.

S. Kiyonaka, T. Kajimoto, R. Sakaguchi, D. Shinmi, M. Omatsu-Kanbe, H. Matsuura, H. Imamura, T. Yoshizaki, I. Hamachi, T. Morii, and Y. Mori, Nat. Methods 10, 1232 (2013).
[Crossref]

Karashima, Y.

Y. Karashima, K. Talavera, W. Everaerts, A. Janssens, K. Y. Kwan, R. Vennekens, B. Nilius, and T. Voets, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 1273 (2009).
[Crossref]

Kelly, Y. M.

E. O. Gracheva, N. T. Ingolia, Y. M. Kelly, J. F. Cordero-Morales, G. Hollopeter, A. T. Chesler, E. E. Sánchez, J. C. Perez, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 464, 1006 (2010).
[Crossref]

Kim, C.

G. Balasubramanian, I. Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler, C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P. R. Hemmer, A. Krueger, and T. Hanke, Nature 455, 648 (2008).
[Crossref]

Kiyonaka, S.

S. Kiyonaka, T. Kajimoto, R. Sakaguchi, D. Shinmi, M. Omatsu-Kanbe, H. Matsuura, H. Imamura, T. Yoshizaki, I. Hamachi, T. Morii, and Y. Mori, Nat. Methods 10, 1232 (2013).
[Crossref]

Kolesov, R.

G. Balasubramanian, I. Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler, C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P. R. Hemmer, A. Krueger, and T. Hanke, Nature 455, 648 (2008).
[Crossref]

Krueger, A.

G. Balasubramanian, I. Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler, C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P. R. Hemmer, A. Krueger, and T. Hanke, Nature 455, 648 (2008).
[Crossref]

Kubo, M.

G. Kucsko, P. C. Maurer, N. Y. Yao, M. Kubo, H. J. Noh, P. K. Lo, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 500, 54 (2013).
[Crossref]

Kucsko, G.

G. Kucsko, P. C. Maurer, N. Y. Yao, M. Kubo, H. J. Noh, P. K. Lo, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 500, 54 (2013).
[Crossref]

Kwan, K. Y.

Y. Karashima, K. Talavera, W. Everaerts, A. Janssens, K. Y. Kwan, R. Vennekens, B. Nilius, and T. Voets, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 1273 (2009).
[Crossref]

Ledbetter, M. P.

V. M. Acosta, E. Bauch, M. P. Ledbetter, A. Waxman, L.-S. Bouchard, and D. Budker, Phys. Rev. Lett. 104, 7080 (2010).
[Crossref]

Lin, L.

J.-M. Yang, H. Yang, and L. Lin, ACS Nano 5, 5067 (2011).
[Crossref]

Lo, P. K.

G. Kucsko, P. C. Maurer, N. Y. Yao, M. Kubo, H. J. Noh, P. K. Lo, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 500, 54 (2013).
[Crossref]

Lukin, M. D.

G. Kucsko, P. C. Maurer, N. Y. Yao, M. Kubo, H. J. Noh, P. K. Lo, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 500, 54 (2013).
[Crossref]

Macdonald, J. A.

J. C. Montgomery and J. A. Macdonald, Am. J. Physiol. 259, R191 (1990).

Manno, C.

E. O. Gracheva, J. F. Cordero-Morales, J. A. González-Carcacía, N. T. Ingolia, C. Manno, C. I. Aranguren, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 476, 88 (2011).
[Crossref]

Markvicheva, K. N.

Y. G. Ermakova, D. S. Bilan, M. E. Matlashov, N. M. Mishina, K. N. Markvicheva, O. M. Subach, F. V. Subach, I. Bogeski, M. Hoth, G. Enikolopov, and V. V. Belousov, Nat. Commun. 5, 5222 (2014).
[Crossref]

Matlashov, M. E.

N. A. Safronov, I. V. Fedotov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 106, 163702 (2015).
[Crossref]

I. V. Fedotov, N. A. Safronov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 15737 (2015).
[Crossref]

Y. G. Ermakova, D. S. Bilan, M. E. Matlashov, N. M. Mishina, K. N. Markvicheva, O. M. Subach, F. V. Subach, I. Bogeski, M. Hoth, G. Enikolopov, and V. V. Belousov, Nat. Commun. 5, 5222 (2014).
[Crossref]

Matsuura, H.

S. Kiyonaka, T. Kajimoto, R. Sakaguchi, D. Shinmi, M. Omatsu-Kanbe, H. Matsuura, H. Imamura, T. Yoshizaki, I. Hamachi, T. Morii, and Y. Mori, Nat. Methods 10, 1232 (2013).
[Crossref]

Maurer, P. C.

G. Kucsko, P. C. Maurer, N. Y. Yao, M. Kubo, H. J. Noh, P. K. Lo, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 500, 54 (2013).
[Crossref]

McArthur, K. L.

S. Chen, C. N. Chiu, K. L. McArthur, J. R. Fetcho, and D. A. Prober, Nat. Methods 13, 147 (2016).
[Crossref]

McKemy, D. D.

D. D. McKemy, W. M. Neuhausser, and D. Julius, Nature 416, 52 (2002).
[Crossref]

Mishina, N. M.

Y. G. Ermakova, D. S. Bilan, M. E. Matlashov, N. M. Mishina, K. N. Markvicheva, O. M. Subach, F. V. Subach, I. Bogeski, M. Hoth, G. Enikolopov, and V. V. Belousov, Nat. Commun. 5, 5222 (2014).
[Crossref]

Mohr, A.

R. Chen, G. Romero, M. G. Christiansen, A. Mohr, and P. Anikeeva, Science 347, 1477 (2015).
[Crossref]

Montgomery, J. C.

J. C. Montgomery and J. A. Macdonald, Am. J. Physiol. 259, R191 (1990).

Mori, Y.

S. Kiyonaka, T. Kajimoto, R. Sakaguchi, D. Shinmi, M. Omatsu-Kanbe, H. Matsuura, H. Imamura, T. Yoshizaki, I. Hamachi, T. Morii, and Y. Mori, Nat. Methods 10, 1232 (2013).
[Crossref]

Morii, T.

S. Kiyonaka, T. Kajimoto, R. Sakaguchi, D. Shinmi, M. Omatsu-Kanbe, H. Matsuura, H. Imamura, T. Yoshizaki, I. Hamachi, T. Morii, and Y. Mori, Nat. Methods 10, 1232 (2013).
[Crossref]

Murata, A.

Y. Takei, S. Arai, A. Murata, M. Takabayashi, K. Oyama, S. Ishiwata, S. Takeoka, and M. Suzuki, ACS Nano 8, 198 (2013).
[Crossref]

Neuhausser, W. M.

D. D. McKemy, W. M. Neuhausser, and D. Julius, Nature 416, 52 (2002).
[Crossref]

Nienhaus, G. U.

L. Shang, F. Stockmar, N. Azadfar, and G. U. Nienhaus, Angewandte Chem. Int. Ed. 52, 11154 (2013).
[Crossref]

Nilius, B.

J. Vriens, B. Nilius, and T. Voets, Nat. Rev. Neurosci. 15, 573 (2014).
[Crossref]

Y. Karashima, K. Talavera, W. Everaerts, A. Janssens, K. Y. Kwan, R. Vennekens, B. Nilius, and T. Voets, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 1273 (2009).
[Crossref]

Noh, H. J.

G. Kucsko, P. C. Maurer, N. Y. Yao, M. Kubo, H. J. Noh, P. K. Lo, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 500, 54 (2013).
[Crossref]

Okabe, K.

K. Okabe, N. Inada, C. Gota, Y. Harada, T. Funatsu, and S. Uchiyama, Nat. Commun. 3, 705 (2012).
[Crossref]

Omatsu-Kanbe, M.

S. Kiyonaka, T. Kajimoto, R. Sakaguchi, D. Shinmi, M. Omatsu-Kanbe, H. Matsuura, H. Imamura, T. Yoshizaki, I. Hamachi, T. Morii, and Y. Mori, Nat. Methods 10, 1232 (2013).
[Crossref]

Oyama, K.

Y. Takei, S. Arai, A. Murata, M. Takabayashi, K. Oyama, S. Ishiwata, S. Takeoka, and M. Suzuki, ACS Nano 8, 198 (2013).
[Crossref]

Park, H.

G. Kucsko, P. C. Maurer, N. Y. Yao, M. Kubo, H. J. Noh, P. K. Lo, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 500, 54 (2013).
[Crossref]

Peng, H.-S.

L. Yang, H.-S. Peng, H. Ding, F.-T. You, L.-L. Hou, and F. Teng, Microchimica Acta 181, 743 (2014).
[Crossref]

Perez, J. C.

E. O. Gracheva, N. T. Ingolia, Y. M. Kelly, J. F. Cordero-Morales, G. Hollopeter, A. T. Chesler, E. E. Sánchez, J. C. Perez, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 464, 1006 (2010).
[Crossref]

Poehlmann, A.

D. E. Bath, J. R. Stowers, D. Hörmann, A. Poehlmann, B. J. Dickson, and A. D. Straw, Nat. Methods 11, 756 (2014).
[Crossref]

Prober, D. A.

S. Chen, C. N. Chiu, K. L. McArthur, J. R. Fetcho, and D. A. Prober, Nat. Methods 13, 147 (2016).
[Crossref]

Ramsey, I. S.

I. S. Ramsey, M. Delling, and D. E. Clapham, Annu. Rev. Physiol. 68, 619 (2006).
[Crossref]

Romero, G.

R. Chen, G. Romero, M. G. Christiansen, A. Mohr, and P. Anikeeva, Science 347, 1477 (2015).
[Crossref]

Safronov, N. A.

I. V. Fedotov, N. A. Safronov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 15737 (2015).
[Crossref]

N. A. Safronov, I. V. Fedotov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 106, 163702 (2015).
[Crossref]

I. V. Fedotov, S. Blakley, E. E. Serebryannikov, N. A. Safronov, V. L. Velichansky, M. O. Scully, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 105, 261109 (2014).
[Crossref]

Sakaguchi, R.

S. Kiyonaka, T. Kajimoto, R. Sakaguchi, D. Shinmi, M. Omatsu-Kanbe, H. Matsuura, H. Imamura, T. Yoshizaki, I. Hamachi, T. Morii, and Y. Mori, Nat. Methods 10, 1232 (2013).
[Crossref]

Sánchez, E. E.

E. O. Gracheva, N. T. Ingolia, Y. M. Kelly, J. F. Cordero-Morales, G. Hollopeter, A. T. Chesler, E. E. Sánchez, J. C. Perez, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 464, 1006 (2010).
[Crossref]

Scully, M. O.

I. V. Fedotov, S. Blakley, E. E. Serebryannikov, N. A. Safronov, V. L. Velichansky, M. O. Scully, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 105, 261109 (2014).
[Crossref]

Serebryannikov, E. E.

I. V. Fedotov, S. Blakley, E. E. Serebryannikov, N. A. Safronov, V. L. Velichansky, M. O. Scully, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 105, 261109 (2014).
[Crossref]

Shang, L.

L. Shang, F. Stockmar, N. Azadfar, and G. U. Nienhaus, Angewandte Chem. Int. Ed. 52, 11154 (2013).
[Crossref]

Shin, C.

G. Balasubramanian, I. Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler, C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P. R. Hemmer, A. Krueger, and T. Hanke, Nature 455, 648 (2008).
[Crossref]

Shinmi, D.

S. Kiyonaka, T. Kajimoto, R. Sakaguchi, D. Shinmi, M. Omatsu-Kanbe, H. Matsuura, H. Imamura, T. Yoshizaki, I. Hamachi, T. Morii, and Y. Mori, Nat. Methods 10, 1232 (2013).
[Crossref]

Sidorov-Biryukov, D. A.

I. V. Fedotov, N. A. Safronov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 15737 (2015).
[Crossref]

N. A. Safronov, I. V. Fedotov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 106, 163702 (2015).
[Crossref]

Stockmar, F.

L. Shang, F. Stockmar, N. Azadfar, and G. U. Nienhaus, Angewandte Chem. Int. Ed. 52, 11154 (2013).
[Crossref]

Stowers, J. R.

D. E. Bath, J. R. Stowers, D. Hörmann, A. Poehlmann, B. J. Dickson, and A. D. Straw, Nat. Methods 11, 756 (2014).
[Crossref]

Straw, A. D.

D. E. Bath, J. R. Stowers, D. Hörmann, A. Poehlmann, B. J. Dickson, and A. D. Straw, Nat. Methods 11, 756 (2014).
[Crossref]

Subach, F. V.

Y. G. Ermakova, D. S. Bilan, M. E. Matlashov, N. M. Mishina, K. N. Markvicheva, O. M. Subach, F. V. Subach, I. Bogeski, M. Hoth, G. Enikolopov, and V. V. Belousov, Nat. Commun. 5, 5222 (2014).
[Crossref]

Subach, O. M.

Y. G. Ermakova, D. S. Bilan, M. E. Matlashov, N. M. Mishina, K. N. Markvicheva, O. M. Subach, F. V. Subach, I. Bogeski, M. Hoth, G. Enikolopov, and V. V. Belousov, Nat. Commun. 5, 5222 (2014).
[Crossref]

Suzuki, M.

Y. Takei, S. Arai, A. Murata, M. Takabayashi, K. Oyama, S. Ishiwata, S. Takeoka, and M. Suzuki, ACS Nano 8, 198 (2013).
[Crossref]

Takabayashi, M.

Y. Takei, S. Arai, A. Murata, M. Takabayashi, K. Oyama, S. Ishiwata, S. Takeoka, and M. Suzuki, ACS Nano 8, 198 (2013).
[Crossref]

Takei, Y.

Y. Takei, S. Arai, A. Murata, M. Takabayashi, K. Oyama, S. Ishiwata, S. Takeoka, and M. Suzuki, ACS Nano 8, 198 (2013).
[Crossref]

Takeoka, S.

Y. Takei, S. Arai, A. Murata, M. Takabayashi, K. Oyama, S. Ishiwata, S. Takeoka, and M. Suzuki, ACS Nano 8, 198 (2013).
[Crossref]

Talavera, K.

Y. Karashima, K. Talavera, W. Everaerts, A. Janssens, K. Y. Kwan, R. Vennekens, B. Nilius, and T. Voets, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 1273 (2009).
[Crossref]

Teng, F.

L. Yang, H.-S. Peng, H. Ding, F.-T. You, L.-L. Hou, and F. Teng, Microchimica Acta 181, 743 (2014).
[Crossref]

Tisler, J.

G. Balasubramanian, I. Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler, C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P. R. Hemmer, A. Krueger, and T. Hanke, Nature 455, 648 (2008).
[Crossref]

Uchiyama, S.

K. Okabe, N. Inada, C. Gota, Y. Harada, T. Funatsu, and S. Uchiyama, Nat. Commun. 3, 705 (2012).
[Crossref]

Velichansky, V. L.

I. V. Fedotov, S. Blakley, E. E. Serebryannikov, N. A. Safronov, V. L. Velichansky, M. O. Scully, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 105, 261109 (2014).
[Crossref]

Vennekens, R.

Y. Karashima, K. Talavera, W. Everaerts, A. Janssens, K. Y. Kwan, R. Vennekens, B. Nilius, and T. Voets, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 1273 (2009).
[Crossref]

Voets, T.

J. Vriens, B. Nilius, and T. Voets, Nat. Rev. Neurosci. 15, 573 (2014).
[Crossref]

Y. Karashima, K. Talavera, W. Everaerts, A. Janssens, K. Y. Kwan, R. Vennekens, B. Nilius, and T. Voets, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 1273 (2009).
[Crossref]

Vriens, J.

J. Vriens, B. Nilius, and T. Voets, Nat. Rev. Neurosci. 15, 573 (2014).
[Crossref]

Waxman, A.

V. M. Acosta, E. Bauch, M. P. Ledbetter, A. Waxman, L.-S. Bouchard, and D. Budker, Phys. Rev. Lett. 104, 7080 (2010).
[Crossref]

Weissman, J. S.

E. O. Gracheva, J. F. Cordero-Morales, J. A. González-Carcacía, N. T. Ingolia, C. Manno, C. I. Aranguren, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 476, 88 (2011).
[Crossref]

E. O. Gracheva, N. T. Ingolia, Y. M. Kelly, J. F. Cordero-Morales, G. Hollopeter, A. T. Chesler, E. E. Sánchez, J. C. Perez, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 464, 1006 (2010).
[Crossref]

Wojcik, A.

G. Balasubramanian, I. Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler, C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P. R. Hemmer, A. Krueger, and T. Hanke, Nature 455, 648 (2008).
[Crossref]

Yang, H.

J.-M. Yang, H. Yang, and L. Lin, ACS Nano 5, 5067 (2011).
[Crossref]

Yang, J.-M.

J.-M. Yang, H. Yang, and L. Lin, ACS Nano 5, 5067 (2011).
[Crossref]

Yang, L.

L. Yang, H.-S. Peng, H. Ding, F.-T. You, L.-L. Hou, and F. Teng, Microchimica Acta 181, 743 (2014).
[Crossref]

Yao, N. Y.

G. Kucsko, P. C. Maurer, N. Y. Yao, M. Kubo, H. J. Noh, P. K. Lo, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 500, 54 (2013).
[Crossref]

Yoshizaki, T.

S. Kiyonaka, T. Kajimoto, R. Sakaguchi, D. Shinmi, M. Omatsu-Kanbe, H. Matsuura, H. Imamura, T. Yoshizaki, I. Hamachi, T. Morii, and Y. Mori, Nat. Methods 10, 1232 (2013).
[Crossref]

You, F.-T.

L. Yang, H.-S. Peng, H. Ding, F.-T. You, L.-L. Hou, and F. Teng, Microchimica Acta 181, 743 (2014).
[Crossref]

Zheltikov, A. M.

N. A. Safronov, I. V. Fedotov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 106, 163702 (2015).
[Crossref]

I. V. Fedotov, N. A. Safronov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 15737 (2015).
[Crossref]

I. V. Fedotov, S. Blakley, E. E. Serebryannikov, N. A. Safronov, V. L. Velichansky, M. O. Scully, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 105, 261109 (2014).
[Crossref]

ACS Nano (2)

Y. Takei, S. Arai, A. Murata, M. Takabayashi, K. Oyama, S. Ishiwata, S. Takeoka, and M. Suzuki, ACS Nano 8, 198 (2013).
[Crossref]

J.-M. Yang, H. Yang, and L. Lin, ACS Nano 5, 5067 (2011).
[Crossref]

Am. J. Physiol. (1)

J. C. Montgomery and J. A. Macdonald, Am. J. Physiol. 259, R191 (1990).

Angewandte Chem. Int. Ed. (1)

L. Shang, F. Stockmar, N. Azadfar, and G. U. Nienhaus, Angewandte Chem. Int. Ed. 52, 11154 (2013).
[Crossref]

Annu. Rev. Physiol. (1)

I. S. Ramsey, M. Delling, and D. E. Clapham, Annu. Rev. Physiol. 68, 619 (2006).
[Crossref]

Appl. Phys. Lett. (2)

N. A. Safronov, I. V. Fedotov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 106, 163702 (2015).
[Crossref]

I. V. Fedotov, S. Blakley, E. E. Serebryannikov, N. A. Safronov, V. L. Velichansky, M. O. Scully, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 105, 261109 (2014).
[Crossref]

Curr. Opin. Neurobiol. (1)

J. G. Bernstein, P. A. Garrity, and E. S. Boyden, Curr. Opin. Neurobiol. 22, 61 (2012).
[Crossref]

Microchimica Acta (1)

L. Yang, H.-S. Peng, H. Ding, F.-T. You, L.-L. Hou, and F. Teng, Microchimica Acta 181, 743 (2014).
[Crossref]

Nat. Commun. (2)

K. Okabe, N. Inada, C. Gota, Y. Harada, T. Funatsu, and S. Uchiyama, Nat. Commun. 3, 705 (2012).
[Crossref]

Y. G. Ermakova, D. S. Bilan, M. E. Matlashov, N. M. Mishina, K. N. Markvicheva, O. M. Subach, F. V. Subach, I. Bogeski, M. Hoth, G. Enikolopov, and V. V. Belousov, Nat. Commun. 5, 5222 (2014).
[Crossref]

Nat. Methods (3)

D. E. Bath, J. R. Stowers, D. Hörmann, A. Poehlmann, B. J. Dickson, and A. D. Straw, Nat. Methods 11, 756 (2014).
[Crossref]

S. Chen, C. N. Chiu, K. L. McArthur, J. R. Fetcho, and D. A. Prober, Nat. Methods 13, 147 (2016).
[Crossref]

S. Kiyonaka, T. Kajimoto, R. Sakaguchi, D. Shinmi, M. Omatsu-Kanbe, H. Matsuura, H. Imamura, T. Yoshizaki, I. Hamachi, T. Morii, and Y. Mori, Nat. Methods 10, 1232 (2013).
[Crossref]

Nat. Rev. Neurosci. (1)

J. Vriens, B. Nilius, and T. Voets, Nat. Rev. Neurosci. 15, 573 (2014).
[Crossref]

Nature (5)

D. D. McKemy, W. M. Neuhausser, and D. Julius, Nature 416, 52 (2002).
[Crossref]

E. O. Gracheva, J. F. Cordero-Morales, J. A. González-Carcacía, N. T. Ingolia, C. Manno, C. I. Aranguren, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 476, 88 (2011).
[Crossref]

G. Kucsko, P. C. Maurer, N. Y. Yao, M. Kubo, H. J. Noh, P. K. Lo, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 500, 54 (2013).
[Crossref]

E. O. Gracheva, N. T. Ingolia, Y. M. Kelly, J. F. Cordero-Morales, G. Hollopeter, A. T. Chesler, E. E. Sánchez, J. C. Perez, J. S. Weissman, and D. Julius, Nature 464, 1006 (2010).
[Crossref]

G. Balasubramanian, I. Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler, C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P. R. Hemmer, A. Krueger, and T. Hanke, Nature 455, 648 (2008).
[Crossref]

Phys. Rev. Lett. (1)

V. M. Acosta, E. Bauch, M. P. Ledbetter, A. Waxman, L.-S. Bouchard, and D. Budker, Phys. Rev. Lett. 104, 7080 (2010).
[Crossref]

Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1)

Y. Karashima, K. Talavera, W. Everaerts, A. Janssens, K. Y. Kwan, R. Vennekens, B. Nilius, and T. Voets, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 1273 (2009).
[Crossref]

Sci. Rep. (1)

I. V. Fedotov, N. A. Safronov, Y. G. Ermakova, M. E. Matlashov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 15737 (2015).
[Crossref]

Science (1)

R. Chen, G. Romero, M. G. Christiansen, A. Mohr, and P. Anikeeva, Science 347, 1477 (2015).
[Crossref]

Other (1)

A. R. Cossins, Temperature Biology of Animals (Chapman and Hall, 1987).

Supplementary Material (1)

NameDescription
» Visualization 1: MP4 (3029 KB)      Time-resolved GCaMP6s fluorescence from a laser-heated neuron expressing TRP channels.

Cited By

OSA participates in Crossref's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1.
Fig. 1. Fiber-optic thermometry of single thermogenetically activated neurons: Ti:S, mode-locked Ti:sapphire laser; OPO, femtosecond optical parametric oscillator; GP, Glan prism; λ / 2 , half-wave plate; DM, dichroic mirror; L, lens; DPSSL, diode-pumped solid-state laser; FD, fiber probe with an NV-diamond quantum temperature sensor; Obj, microscope objective; F, filters; He–Ne, helium–neon laser; MW, microwave source; LNA, low-noise amplifier, LIA, lock-in amplifier; DAC, data acquisition circuit; T, telescope; NF, notch-filter; TL, tube lens; PD, photodetector; CCD, CCD camera.
Fig. 2.
Fig. 2. (a) Intensity of PL from NV centers in a diamond microcrystal on the fiber tip measured as a function of the frequency of the microwave field at an ambient temperature of 22°C (green), 29°C (blue), and 36°C (maroon). (b) The central frequency of the ODMR spectrum of NV centers in diamond measured as a function of the ambient temperature (filled circles) and its best linear fit (solid line). (c) Laser-induced temperature change Δ T of water (filled circles, triangles, and diamonds) and the NV-diamond microcrystal in air (open circles and triangles) measured as a function of the power of heating OPO radiation with λ 1040    nm (triangles), 1350 nm (diamonds), and 1450 nm (circles) with best linear fits shown by solid and dashed lines. (d) Absorption spectrum of water (dashed line) versus the temperature change Δ T induced by the OPO output in a Petri dish filled with water by 43-mW (circles) and 86-mW (rectangles) OPO radiation measured as a function of the OPO wavelength λ . The Δ T ( λ ) dependence for the NV-diamond crystal in air irradiated by a 43-mW OPO beam is shown by diamonds. (e)  Δ T in an OPO-irradiated area inside a water-filled Petri dish measured as a function of time t with a mechanical shutter unblocking the laser beam at t 4.45    s and blocking the beam at t 37.4    s with λ 1450    nm and p = 22    mW (diamonds), 43 mW (circles), and 86 mW (rectangles). (f)  Δ T in a water-filled Petri dish as a function of the transverse coordinate x across a focused OPO beam with λ 1450    nm and p = 22    mW (diamonds), 43 mW (circles), and 86 mW (rectangles). The dashed line is the transverse field intensity profile across the focused OPO beam.
Fig. 3.
Fig. 3. (a) A GCaMP6s fluorescence image of a laser-activated neuron overlaid with a tdTomato fluorescence image of the same neuron (see Visualization 1). The scale bar is 20 μm. (b)–(d) Fluorescence of the Ca 2 + sensor in a laser-activated neuron as a function of time (solid line) with the temperature within the laser-irradiated area inside the neuronal culture increased in a stepwise fashion (dashed line) for TRPA1-expressing neurons (b), (c) and a control neuron without TRPA1 (d). (e) A typical waveform of the Ca 2 + -sensor fluorescence signal in response to an 8-ms, 1-mJ train of 150-fs, 78-MHz, 1450-nm OPO pulses. The dashed line shows an exponential fit with a decay half-time of 2.6 s. (f) Fluorescence of the Ca 2 + sensor in a TRPA1-expressing neuron (navy) activated by a sequence of millisecond trains (maroon) of 78-MHz, 150-fs, 1450-nm OPO pulses with τ t 8    ms and f t 1.8    Hz .

Metrics