光熱調節神經活動為理解腦回路和開發神經疾病的治療策略提供了一個重要的方法。然而，現有的光熱納米材料的低神經元選擇性和低效的光熱轉換性能等問題仍會顯著限制其神經調控的潛力。有鑒于此，北京師范大學毛蘭群教授、中國科學院化學所汪銘研究員和于萍研究員證明了經過表面功能化的石墨炔(GDY)能夠作為一種有效的神經元靶向光熱換能器以實現對神經元活性的在體調節。
本文要點：
（1）實驗通過非共價疏水作用對GDY進行聚乙二醇(PEG)功能化，然后進行抗體偶聯使其能夠特異性靶向神經細胞表面的溫度敏感性瞬時受體電位陽離子通道亞家族V成員1(TRPV1)。研究發現，該納米換能器不僅可以在近紅外區域表現出較高的光熱轉換效率，而且具有良好的TRPV1靶向性能。
（2）實驗結果表明，該納米換能器可光熱激活TRPV1，進而導致細胞內神經遞質的釋放，并且能夠實現對活體小鼠神經元放電的調節。綜上所述，該研究構建的具有精準性和選擇性的GDY換能器有望為理解腦功能和開發神經退行性疾病的治療策略提供一條新的途徑。
Leihou Shao. et al. Graphdiyne as a Highly Efficient and NeuronTargeted Photothermal Transducer for in Vivo Neuromodulation. ACS Nano. 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c01037
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c01037
