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科学家开发出光控方法来触发大脑信号
研究人员创造了人工突触囊泡，利用近红外光精确释放神经递质，有望带来新的神经科学和治疗应用。
来源:Scientific Inquirer金泽大学纳米生命科学研究所 (WPI-NanoLSI) 的研究人员在 ACS Nano 上报告称，成功创建了可通过近红外 (NIR) 光远程控制的人工突触囊泡。通过将酞菁染料嵌入脂质双层中，研究小组实现了调节膜渗透性的局部加热，从而能够精确释放乙酰胆碱等神经递质。这些发现表明纳米级加热可以控制神经细胞之间的通讯。
这项工作为神经元活动的非遗传调节开辟了新途径，在神经科学、药物输送和生物工程方面具有潜在的应用前景。
Satoshi Arai 领导的团队证明，将钒酞菁染料 (VPc) 嵌入脂质体膜中，可以将光诱导的局部加热限制在分子水平上（图 1）。与依赖大量加热的传统温度敏感脂质体不同，这种方法能够实现货物分子的可逆和高度局部释放，而不会造成广泛的热损伤。
控制神经细胞之间的通讯对于理解大脑如何工作和治疗神经系统疾病至关重要。在自然界中，这种通讯依赖于突触小泡——一种微小的囊，可以在正确的时间和地点释放乙酰胆碱等神经递质。科学家们长期以来一直在寻找人工系统来模仿这一过程，这可以帮助修复受损的神经通路，开发大脑和肌肉疾病的新疗法，并创造精确的药物输送工具。
主要发现
“通过将热量限制在脂质双层内，我们实现了对热敏感生物系统中神经递质释放的精确控制，”作者写道。 “这种光调制囊泡系统为研究神经元通讯和开发新的治疗策略提供了一个有前途的平台。”
潜在影响