如何解决在深组织穿透下的光纤植入侵入性？

匿名用户2023.09.13回答提问者采纳在光遗传学中使用多色可见光对多个神经元集群进行独立的调控可以实现对析复杂的大脑功能和行为的解析。由于可见光对颅骨脑组织的穿透能力较弱，实验中往往需要植入光纤给光。基于近红外光可激发的稀土上转换纳米颗粒（UCNPs），则能够在深组织穿透下避免光纤植入的侵入性。传统的单色光UCNPs及其混合材料，在单一波长的红外光激发下，具有共生的多重波长发射，不可避免的存在一种近红外波长的激发，多个可见区谱带发射峰。由其介导的多色光遗传学对多重神经元集群进行独立调控时会存在。我们基于稀土纳米颗粒核壳结构的激发光吸收过滤与能量耗散模型，研发了激发波长特异性响应的三色发射上转换纳米颗粒。经过设计优化的材料，具备将808nm，980nm，1532nm三种近红外光转化为一一对应的540nm绿色，475nm蓝色以及651nm红色发射，三组激发-发射波长转化互不干扰。由此得到的近红外转化系统，可以对应激活ChR2，C1V1，ChrimsonR三种具有蓝、绿、红波长活性的光遗传通道蛋白。通过基因编码与表达，可以产生对PV，CamKIIα，SOM神经元集群的选择性神经信号刺激响应。这种选择性的刺激方式，具有各个通道的强度独立可调性，借此我们进一步以双通道透颅刺激小鼠的运动皮层脑区的方式，实现了对小鼠的运动行为的光调控。这种材料与方法为神经科学的信号通路研究提供了新的工具。此工作发表在NatureCommunications,2021,12,5662.图1.（a）三色正交稀土上转换纳米颗粒介导多通道神经元独立调控方法示意图。（b）三色正交稀土纳米颗粒与传统稀土上转换纳米颗粒混合物的结构与激发发射波长。上海数联生物科技有限公司是一家专注近红外二区荧光影像仪器和探针产品研发以及应用研究的高科技公司。我们不仅拥有化学、材料学、光学、生物学、医学等跨学科并具备技术创新与应用科研能力的技术研发团队，还拥有机电光软各系统的完整仪器产品研发团队。团队共有30余人组成，98%的成员拥有博士&硕士学历。我们的荧光影像仪器产品有近红外二区宽场荧光成像系统；可见光区/近红外二区宽场双通道荧光成像系统、近红外二区显微成像系统，并开发了独特的近红外二区寿命荧光寿命成像系统，可应用于活体深组织定量监测。近红外二区成像平台对传统成像的穿透深度、空间和时间分辨率都有很大的提升。除了成像仪器，我们在近红外二区荧光探针的设计合成方面也独特的优势，我们的荧光探针产品包括有机荧光探针和无机荧光探针（稀土/量子点）以及探针表面功能化修饰。探针可针对不同的研究体系，在细胞、生物组织、小动物活体模型用于实时、高信噪比成像，也可通过设计实现对待测物的传感响应功能。我们还承接科研实验服务项目，包括肿瘤、心血管、炎症、消化系统、可植入设备、肺功能、骨相关疾病、泌尿科、妇科、皮肤疾病等相关模型的建立以及成像监测等。数联生物的用户包括中国、美国、欧洲等众多著名高校、科研机构和医院，我们的技术和产品为其科研项目和医学实验研究提供了有力地支持。点击官网了解更多：http://www.digi-united.com/index.html