美國(guó)斯坦福大學(xué)的洪國(guó)松課題組和新加坡南洋理工大學(xué)的浦侃裔課題組報(bào)道了一種可以穿過完整頭皮和頭骨的近紅外神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature BME（2022）上。
神經(jīng)回路通常通過在腦中侵入性植入電極或光纖來調(diào)節(jié)。兩個(gè)課題組的研究者們?cè)O(shè)計(jì)了一種MINDS高分子納米傳感器，能有效地將近紅外二區(qū)熒光轉(zhuǎn)化為熱，再利用熱來激發(fā)溫敏通道蛋白TRPV1。這種高分子納米傳感器的尺寸約為40 nm，由一個(gè)半導(dǎo)體聚合物核和一個(gè)兩親性聚合物殼組成，在1064 nm 的光熱轉(zhuǎn)換效率為71%，腦組織的光衰減最小化的波長(zhǎng)（在400-1800 nm 光譜窗口內(nèi)）。實(shí)驗(yàn)中，位于深腦的MINDS在近紅外二區(qū)的光照射下能夠產(chǎn)生瞬時(shí)局部高溫，從而使得表達(dá)TRPV1的深腦神經(jīng)元能夠被低于安全輻射限制的近紅外二區(qū)光所激發(fā)。由此可見，通過廣域近紅外二區(qū)照明進(jìn)行的深部腦刺激可能會(huì)為小動(dòng)物的社會(huì)行為研究開辟機(jī)會(huì)。
