网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

Acta Biomater丨超声+纳米颗粒,实现大脑无线调控!山大王永慧/仇吉川合作揭示帕金森调控新疗法

0
分享至

帕金森病离我们并不遥远,生活中不少老人会出现手抖、行动迟缓、记性变差的情况,传统深部脑刺激需要手术植入电极,存在出血、感染风险。

能不能不用植入电极,实现对大脑深部神经的调控,改善帕金森的运动与认知问题?


2026年7月8日,山东大学齐鲁医院王永慧教授与山东大学晶体材料国家重点实验室仇吉川教授团队在《Acta Biomaterialia》上发表研究“Ultrasound-driven piezoelectric nanomaterial platform enables wireless neuromodulation for Parkinson’s disease”。

本文构建超声驱动压电纳米材料平台,实现无线神经调控干预帕金森病。将钛酸钡压电纳米颗粒定向递送至丘脑底核,借助超声促使纳米颗粒产生局部微电信号,调节基底神经节环路,提升纹状体多巴胺释放,保护多巴胺能神经元,改善模型小鼠运动、认知功能,为微创深部脑调控提供新方案。


材料制备、体外与离体验证

团队采用水热法合成四方相钛酸钡压电纳米颗粒(BTNPs)。

结果显示,材料形貌均一,具备压电响应,超声刺激下可输出约 0.8mV 电信号。离体脑片膜片钳结果显示,超声作用下,注射 BTNPs 的丘脑底核神经元发生去极化并产生动作电位,无纳米颗粒的海马 CA1 区神经元无明显响应。设置非压电硅纳米颗粒对照组,仅超声、硅纳米颗粒联合超声均无法有效提升神经元放电频率,证实神经元激活来源于 BTNPs 的机电转换效应,而非超声本身机械效应。

因此,BTNPs在超声驱动下产生约0.8mV电信号,直接激活STN神经元,这是无线神经调控的材料基础。


BTNPs+超声在活体帕金森小鼠中有效吗?

在体电生理结果显示,帕金森模型小鼠丘脑底核存在病理性 β 振荡升高,BTNPs 联合超声干预能够抑制异常 β 振荡,恢复生理 θ 振荡,改善初级运动皮层神经元放电模式。

行为学层面,联合处理组小鼠在旷场、爬杆、转棒实验中运动能力显著恢复,新物体识别、Y 迷宫检测证实认知功能得到改善;单独纳米颗粒或单独超声干预均无显著治疗效果。光纤光度记录表明,BTNPs 联合超声可显著提升运动诱发的纹状体多巴胺释放,重塑黑质‑纹状体通路多巴胺信号。

因此,BTNPs+超声可纠正帕金森小鼠STN异常振荡、恢复运动皮层放电、提升多巴胺释放,同步改善运动和认知功能。


效果确实来自STN神经元激活吗?安全吗?

化学遗传抑制丘脑底核神经元活性后,BTNPs‑超声带来的电生理改善、多巴胺释放提升、行为恢复全部消失,证明丘脑底核神经元活动是该疗法起效的必要条件。

免疫荧光与蛋白印迹检测发现,联合干预组丘脑底核 c‑Fos 阳性神经元增多,黑质区酪氨酸羟化酶表达上调,多巴胺能神经元得到保护。体外细胞实验显示 BTNPs 细胞毒性低;脑组织 H‑E、尼氏染色、小胶质与星形胶质细胞标记染色证明,纳米颗粒颅内注射结合超声不会造成明显组织损伤与过度神经炎症,具备良好生物相容性。

因此,抑制STN可完全消除疗效;BTNPs+超声保护多巴胺能神经元,且生物安全性良好。


全文总结

该研究制备四方相钛酸钡压电纳米颗粒,通过立体定位注射递送至丘脑底核,依靠超声驱动压电效应产生局部微电信号,在 MPTP 诱导帕金森小鼠模型上开展实验。

研究证实该无线神经调控手段可纠正基底神经节环路异常电活动,增强运动诱发纹状体多巴胺释放,保护多巴胺能神经元,改善小鼠运动与认知缺陷;借助非压电材料对照、化学遗传手段明确作用靶点,同时完成材料生物安全评估,为帕金森病微创深部脑神经调控提供新的材料学策略。

小编寄语:

在日常生活里,帕金森带来的行动迟缓、记忆减退,给很多老年人与家属带来沉重负担。现有的脑刺激疗法虽效果明确,但手术植入的风险让不少患者望而却步。

这项研究把纳米材料和超声技术结合,在动物模型上实现无需植入电极的深部脑调控,兼顾运动与认知症状改善。当然目前还处在动物实验阶段,距离临床应用还有很长的路要走,但它为脑疾病的微创治疗开辟了一条新路径,期待后续研究继续推进,未来可以切实造福病患。

https://doi.org/10.1016/j.actbio.2026.07.010


欢迎转发分享

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
广东中山300万粉包工头才哥被工程压垮,自曝再干就倾家荡产,转型卖99元五粮液

广东中山300万粉包工头才哥被工程压垮,自曝再干就倾家荡产,转型卖99元五粮液

草莓解说体育
2026-09-06 00:50:02
明天A股就开盘!就问你怕不怕!

明天A股就开盘!就问你怕不怕!

龙行天下虎
2026-09-06 19:52:11
郑钦文赢球不到1天,不对劲一幕发生,原来她和李娜“经历相似”

郑钦文赢球不到1天,不对劲一幕发生,原来她和李娜“经历相似”

素玉姑娘
2026-09-06 09:58:18
拍完新龙门客栈,梁家辉对张曼玉说:以后除了拍戏,咱俩别联系,这样对你我都好

拍完新龙门客栈,梁家辉对张曼玉说:以后除了拍戏,咱俩别联系,这样对你我都好

草莓解说体育
2026-08-10 16:30:35
佟丽娅:本以为离婚后有儿子陪伴就够了,没想到,现在幸福又升级

佟丽娅:本以为离婚后有儿子陪伴就够了,没想到,现在幸福又升级

岁月轻纱
2026-09-06 22:14:06
美方特使结束俄美三小时会谈后抵达基辅,泽连斯基率团队亲自会面

美方特使结束俄美三小时会谈后抵达基辅,泽连斯基率团队亲自会面

土澳的故事
2026-09-06 22:34:47
关于两岸统一,黄智贤交底后,邱毅发声亮了,不简单

关于两岸统一,黄智贤交底后,邱毅发声亮了,不简单

观星赏月
2026-09-06 14:08:28
27.98万起!奥迪官宣:降价18.78万!

27.98万起!奥迪官宣:降价18.78万!

DeepAuto车探
2026-09-04 14:07:08
1876 年左宗棠吃老农一块饼,走七步便下杀令,实则保全众人性命

1876 年左宗棠吃老农一块饼,走七步便下杀令,实则保全众人性命

唠叨说历史
2026-06-12 11:35:58
碧桂园若爆雷,问题大过恒大!看到许家印结局,杨氏父女疯狂求生

碧桂园若爆雷,问题大过恒大!看到许家印结局,杨氏父女疯狂求生

铭记历史呀
2026-09-05 18:54:06
女人假装高潮的3个信号,看懂后让她体验一次真正的爽与满足

女人假装高潮的3个信号,看懂后让她体验一次真正的爽与满足

精彩分享快乐
2026-09-04 12:00:12
钾是香蕉28倍!入秋隔天吃这菜,腿脚有劲精神足!

钾是香蕉28倍!入秋隔天吃这菜,腿脚有劲精神足!

美食店主
2026-09-05 08:18:38
特斯拉推送FSD v14.3.9监督版:手动开车时FSD可强行介入避险

特斯拉推送FSD v14.3.9监督版:手动开车时FSD可强行介入避险

IT之家
2026-09-06 15:15:10
已确认!上海,踩刹车了!

已确认!上海,踩刹车了!

财经要参
2026-09-06 16:00:04
26岁女孩“上门服务”,4个男人一起招嫖都要睡她,2014年她被4个男子抛尸

26岁女孩“上门服务”,4个男人一起招嫖都要睡她,2014年她被4个男子抛尸

汉史趣闻
2026-09-06 09:33:05
撒贝宁:本以为生了龙凤胎已经够幸福,没想到,如今幸福又升级了

撒贝宁:本以为生了龙凤胎已经够幸福,没想到,如今幸福又升级了

白面书誏
2026-09-06 13:20:56
锤娜丽莎否认“打减肥针”传闻,强硬表示减重30斤全靠健康自律

锤娜丽莎否认“打减肥针”传闻,强硬表示减重30斤全靠健康自律

娱乐寡姐
2026-09-06 22:33:19
坐高铁遇到一位特别爱干净的阿姨,旁边人本来没在意,看到她这一举动,大家都没忍住多了看两眼

坐高铁遇到一位特别爱干净的阿姨,旁边人本来没在意,看到她这一举动,大家都没忍住多了看两眼

背包旅行
2026-08-30 16:57:10
一副美瞳戴上就不取,想起来才换下一副!14岁女孩这样“省事”半年,左眼真菌溃烂仅剩指数视力

一副美瞳戴上就不取,想起来才换下一副!14岁女孩这样“省事”半年,左眼真菌溃烂仅剩指数视力

极目新闻
2026-09-05 12:36:48
乔治:进球的时候就想着尽量发力;我们的目标是冲击欧战

乔治:进球的时候就想着尽量发力;我们的目标是冲击欧战

懂球帝
2026-09-06 23:37:09
2026-09-06 23:52:49
脑声常谈 incentive-icons
脑声常谈
专注动物神经科学与行为学实验
2389文章数 80关注度
往期回顾 全部

科技要闻

DeepSeek被曝将采购16万颗华为昇腾950DT

头条要闻

CHINA GT发生重大撞车起火事故 救援人员因为害怕逃离

头条要闻

CHINA GT发生重大撞车起火事故 救援人员因为害怕逃离

体育要闻

3.9秒绝平!杨舒予18+5成女篮救世主

娱乐要闻

杨紫获白玉兰影后!爸爸:累了就回家

财经要闻

亏损高达200亿,昔日彩电霸主走下巅峰!

汽车要闻

带升降立标MPV 岚图梦想家9预售价42.99万起

态度原创

健康
游戏
房产
手机
旅游

脑梗取栓成功≠活下来,还有这三关

LPL第三赛段:LGD五局战胜NIP!撕少破茧重生,LGD有望去世界赛?

房产要闻

突发重磅!海口出台楼市新政!

手机要闻

华为最贵手机发布前瞻:三折叠防窥屏+阔屏游戏神器,钱包又要扛不住了

旅游要闻

浙江绍兴葫芦娃爷爷,游客太多影响休息:狠心剪掉7个葫芦娃

无障碍浏览 进入关怀版