2026年06月02日发布 | 161阅读

【万有灵犀】纳米黑科技赋能微创光热神经调控的临床转化

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当意识即将挣脱肉身,当思维开始对话机器——我们已然站在人类进化的奇点上。这是一场比互联网诞生更为深刻的革命——互联网连接了信息,而脑机接口,将连接心智。在此背景下,脑医汇平台开设了【万有灵犀】栏目,专注于脑机接口神经调控的前沿资讯。


在这里,“灵犀”,是方寸之间神经信号的微妙共鸣和意念即达的精度;“万有”,则是重塑边界、万物互联共生的广度。在这里,我们将做前沿的瞭望员,记录下脑机接口神经调控的每一次脉动。从非侵入式的轻盈佩戴,到侵入式的深度探索;从治疗瘫痪的临床奇迹,到增强智力的伦理激辩。


因为相信,所以看见。因为看见,所以奔赴。欢迎你,和我们一道,于万有之中,灵犀相通


心肌缺血、心律失常、高血压、癫痫、慢性疼痛等自主神经相关疾病,一直是临床治疗的棘手难题,传统神经调控手段更是长期卡在多重痛点里:


心脏交感神经去支配、星状神经节阻滞等术式易带来出血、霍纳综合征、消融效果不佳等并发症;


迷走神经刺激、光遗传学等技术要么得植入电极或光源设备,要么依赖病毒转染光敏蛋白,侵入性强、流程复杂,临床转化之路走得格外艰难;


而近年兴起的光热纳米神经调控,又普遍被光热转换效率低、升温慢、精准度不足拖了后腿,没法实现快速又稳定的神经精准调节,难以满足临床对安全高效无创调控的核心需求。


武汉大学团队最新公布的专利CN118873655A,正是瞄准这些临床痛点给出了突破性解法,这项发明用极简路径打造出超高光热转换效率的中空金属纳米壳材料(PtNP-she11),彻底绕开传统技术的缺陷,打开了无线、精准、可逆的神经调控新大门。


它的核心创新在于以镓、铟等液态金属纳米颗粒为模板,不添加还原剂、稳定剂,仅通过常温下的电偶置换反应,就能一步制备出铂、钯、金、铜、铁等多种金属构成的中空纳米壳,工艺简单且适配金属范围极广,告别了传统方法原料损耗大、步骤繁琐、适用材料单一的问题。


这种材料有着独特的粗糙多孔中空结构,像“纳米黑体”一样超强捕获光子,在近红外区实现近乎完美的广谱吸收,光热转换效率超70%,激光照射下能在神经组织内快速精准升温,响应速度和调控精度远超现有光热材料。


PtNP-she11的透射电镜图像


PtNP-she11的扫描透射电镜图像


更具临床价值的是,这项技术把材料优势落地到了实用的神经调控方案中:


仅需将材料配制成注射液,微量精准注射到神经节,再用700-1700nm近红外激光无创照射,就能通过光热效应精准激活或抑制神经,全程无需植入任何电子设备,也无需病毒载体辅助;


专利中的动物实验结果清晰验证了效果,将铂基中空纳米壳注射到结状神经节与左星状神经节后,激光照射可显著调控神经功能,可显著减少室性早搏、室性心动过速等恶性心律失常事件,且调控效果可逆,停止照射后数小时神经功能就能逐步恢复,安全性与可控性拉满。


PtNP-she11的元素分布图


PtNP-she11(75μg mL-1)的吸收光谱图


综上,从应用潜力来看,这项技术可用于防治室性心律失常、心肌缺血、高血压、癫痫、疼痛、偏瘫、抑郁症、抗炎、血糖调节等一系列自主神经相关疾病,既能为临床提供无需植入、微创可逆的神经调控新手段,也能推动光热纳米材料从基础研究走向临床转化。无论是对心血管、神经科临床医生,还是普通患者而言,这项技术都意味着更安全、更简便、更精准的疾病防治新选择,在生物医学与神经调控领域具备广阔的临床转化与产业化前景。


发明名称:一种高光热转换效率的材料及其制备方法和在神经调控中的应用

申请公布号:CN118873655A

授权公告日:2026-05-05

专利申请人:武汉大学

专利发明人:付磊、余锂镭、曾梦琪、周丽平、王晨璐、刘承哲、刘雅茜、汪晨阳



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