生物材料Top10: 6. 光电转换纳米复合物—一条小鱼与神经疾病的故事

来源：知社学术圈

神经系统是人体最复杂的系统，神经科学是世界上最神秘的科学，神经调控是最令人头痛的调控，现有用于治疗神经系统疾病的神经调节方法均为介入性的、复杂的方法。

华东师范大学的步文博教授等，提出了一种基于光电转换纳米复合物(NCs)的新型神经调控方法。NCs是TiO2纳米晶表面连接金纳米粒子的复合物，可产生光电流并能使神经细胞的神经冲动发生去极化，显著减轻斑马鱼的癫痫病（一种神经系统的疾病）发作，有望用于抗癫痫治疗。

他们之前一直研究使用介孔纳米、微米材料装载各种药物并准确递送到病灶部位，取得了一系列国际领先的重要成果。这次，他们想出来基于光电转换纳米复合物(NCs)来调控神经活动的新型方法。他们用的NCs是TiO2纳米晶与表面连接金纳米粒子的复合物，可产生光电流并有效引发神经细胞去极化。在405 nm光照射下，NCs产生的光电流比单一TiO2纳米晶产生的光电流强度显著提高。PC12细胞（神经实验常用的一种神经细胞）上的膜电位荧光探针和钙离子荧光探针测试结果显示, 在405 nm光照下, 经NCs处理的细胞发生去极化。在活体斑马鱼（是一种模式动物，用来做实验，成本低廉）抗癫痫实验中进一步证明，NCs产生的光电流可明显减轻斑马鱼的癫痫发作。他们的研究结果表明NCs可进行神经调控，对神经疾病的治疗具有重要意义。