一种调控神经元高时空分辨率的方法

本发明涉及生物医药，具体涉及一种调控神经元高时空分辨率的方法。背景技术：1、对神经元活动进行精确的时空调控不仅是理解复杂的神经环路和大脑功能的基础，同时也是各种神经精神疾病的治疗策略。而目前深层脑神经调节通常涉及侵入性植入刺激电极和光纤，可导致脑结构的永久性损伤，同时在植入物-组织界面诱导慢性免疫反应；因此无创技术在神经调控中具有独特的优势，但经颅电刺激和经颅磁刺激对神经环路缺乏精准性治疗，经颅光刺激则由于光在脑组织中的散射，致使最终作用到目标位点的光子数量非常有限，因而目前仅利用光子能量实现对神经的调控并不理想，这些缺陷都严重限制了以上这些技术在临床上进一步推广应用。因此，亟待开发一种非侵入、高时空分辨率的神经调控技术。2、近红外二区(1000-1350nm)比近红外一区(650-950nm)及可见光具有更少的光子散射和更强的组织穿透性，为深层组织的非侵入性光调节提供了可能；在光热换能器的辅助下，近红外二区可更好地实现对深部神经元的无创高时空分辨率调控。光学纳米材料作为光热纳米换能器可以吸收近红外光子能量，以热的形式将能量释放出来，激活神经元细胞膜上的温度敏感离子通道，从而实现对神经元的调控。聚多巴胺(pda)是一种多功能仿生高分子近红外吸收材料，近年来，基于良好的生物相容性、生物降解性等性质，pda被广泛应用于生物医学领域。在光学性质方面，pda作为光热转化材料在近红外光区有强吸收性；另外pda并不干扰多种哺乳动物细胞的活性和增殖能力，在高剂量下也不产生明显的细胞毒性，更重要的是pda已被证实在体内可完全降解，相较于其它纳米材料具有更高的生物安全性。技术实现思路1、(一)解决的技术问题2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种调控神经元高时空分辨率的方法。3、(二)技术方案4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：5、本发明提供了一种调控神经元高时空分辨率的方法，所述方法具体为：聚多巴胺纳米颗粒作为光热换能器在近红外二区1064nm波长光下光照处理。6、进一步地，所述聚多巴胺纳米颗粒按照以下方法制备：7、步骤s1:将盐酸多巴胺溶于去离子水配成1％盐酸多巴胺溶液后，超声混合均匀；8、步骤s2：将步骤s1得到的溶液按照8：5的比例迅速加入到0.9％的碱性介质溶液中，低速搅拌，使多巴胺在碱性条件下于室温进行原位聚合反应，24小时后停止反应，所述碱为ph＝8.5的氨水；9、步骤s3：反应结束后经离心分离、洗涤处理制得聚多巴胺纳米颗粒，该聚多巴胺纳米颗粒是平均粒径为250nm的球形结构。10、(三)有益效果11、本发明提供了一种调控神经元高时空分辨率的方法，该方法利用具有较高生物相容性和较低生物毒性的仿生材料聚多巴胺作为光热换能器，在1064nm近红外光照处理下，实现对深部神经元的激活。目前对神经元进行激活较为成熟的方式主要是通过光遗传或者化学遗传，而光遗传中使用的可见光对组织穿透深度较浅，大多数光遗传学刺激方法仍然需要植入光纤，这会导致植入部位的炎症和神经胶质增生；化学遗传学神经调节的时间分辨率较低，相比上述方法，本发明提供的调控方法能够实现对深部神经元的无创高时空分辨率调控，操作简单，结果准确，且聚多巴胺纳米颗粒可在体内完全降解，无需对材料进行额外处理，本发明提供的方法具有更高的生物安全性。技术特征：1.一种调控神经元高时空分辨率的方法，其特征在于，所述方法具体为：聚多巴胺纳米颗粒作为光热换能器在近红外二区1064nm波长光下光照处理。2.根据权利要求1所述的一种调控神经元高时空分辨率的方法，其特征在于，所述聚多巴胺纳米颗粒按照以下方法制备：技术总结本发明提供一种调控神经元高时空分辨率的方法，涉及生物医药技术领域。本发明方法利用具有较高生物相容性和较低生物毒性的仿生材料聚多巴胺作为光热换能器，在1064nm近红外光照处理下，实现对深部神经元的激活。本发明提供的调控方法能够实现对深部神经元的无创高时空分辨率调控，操作简单，结果准确，且聚多巴胺纳米颗粒可在体内完全降解，无需对材料进行额外处理，本发明提供的方法具有更高的生物安全性。技术研发人员：杨建军,周彦伯,刘盼苗受保护的技术使用者：郑州大学第一附属医院技术研发日：技术公布日：2024/8/16