本报讯（记者李媛）中国科学院西安光学精密机械研究所科研团队与合作者在上转换纳米粒子（UCNPs）介导的慢性疼痛精准调控领域取得重要进展。近日，相关成果发表于《美国化学会-纳米》。

光遗传技术凭借高时空分辨率与细胞特异性调控的独特优势，为神经疾病精准干预开辟了全新路径。但传统光遗传技术依赖植入式光纤传导可见光，不仅存在手术创伤与长期植入的感染风险，而且可见光在生物组织中穿透深度有限，难以实现外周深部神经的无创、长效调控。

研究团队以痛觉信号传导的关键枢纽——背根神经节（DRG）为核心调控靶点，构建了一种基于UCNPs的无线近红外光遗传系统。该系统可将组织穿透能力更强的近红外光转换为蓝光，在无需植入光纤的条件下，实现对DRG神经元活动的精准无创调控。实验表明，具有核壳结构的UCNPs在980纳米近红外光激发下能够稳定发射470纳米蓝光，有效激活光敏蛋白ChR2和抑制型光敏蛋白SwiChRca。UCNPs介导的近红外刺激能够有效抑制DRG神经元异常动作电位的产生，实现对痛觉信号传导的远程光学抑制。在炎症性疼痛模型的动物行为学实验中，该系统的镇痛效果得到充分验证，且镇痛效果随着近红外光功率增加而增强。

论文作者、中国科学院西安光学精密机械研究所博士生郭泽蓓介绍：“我们利用一种特殊的纳米材料，把穿透能力很强的近红外光转换成光敏蛋白能够识别的可见光，相当于在体内搭建了一个‘光的翻译器’。这样一来，只需要从体外照射近红外光，就能在体内精准控制负责疼痛传导的神经细胞活动，从而达到缓解疼痛的效果，而且小鼠在实验过程中可以完全自由活动，无需有线连接。”

相关论文信息：

https://doi.org/10.1021/acsnano.5c20272