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
代孕没有“退货退款”!上官正义收到特殊的求助:花92万代孕得自闭症男孩,花费百万治疗,如今索赔被拒

代孕没有“退货退款”!上官正义收到特殊的求助:花92万代孕得自闭症男孩,花费百万治疗,如今索赔被拒

火山詩话
2026-08-25 07:04:21
美联航乘客遭遇24小时噩梦:29年机龄飞机飞往旧金山国际机场途中两次改航

美联航乘客遭遇24小时噩梦:29年机龄飞机飞往旧金山国际机场途中两次改航

生活魔术专家
2026-08-26 00:46:23
荷兰时报:美国禁止ASML向中国销售所有光刻机,荷兰大臣已提出反对意见,但无法阻止法案推进

荷兰时报:美国禁止ASML向中国销售所有光刻机,荷兰大臣已提出反对意见,但无法阻止法案推进

逍遥漠
2026-08-23 17:29:54
6架中国空军歼-16重型战斗机降落在埃及,最慌的会是谁?

6架中国空军歼-16重型战斗机降落在埃及,最慌的会是谁?

浯江孤舟
2026-08-24 10:13:32
无视梅西!伊布钦定世界杯历史第一!他才是足坛真正 GOAT

无视梅西!伊布钦定世界杯历史第一!他才是足坛真正 GOAT

澜归序
2026-07-06 03:07:44
魏敏芝现状曝光:在美国当导演,定居夏威夷,如今40岁胖到不敢认

魏敏芝现状曝光:在美国当导演,定居夏威夷,如今40岁胖到不敢认

文刀贰
2026-07-01 22:39:01
兰州官方:国安提供3000张免费球票,衷心感谢国安俱乐部

兰州官方:国安提供3000张免费球票,衷心感谢国安俱乐部

懂球帝
2026-08-25 21:53:40
72小时订单破1.5万!中国造高端越野车成功了

72小时订单破1.5万!中国造高端越野车成功了

米粒说车唯一呀
2026-08-24 15:16:58
今夜,全线大涨!马斯克重大宣布,事关太空AI

今夜,全线大涨!马斯克重大宣布,事关太空AI

证券时报
2026-08-25 23:32:11
中纪委再次发话!这五大领域将集中力量严惩,百姓说好才算真的好

中纪委再次发话!这五大领域将集中力量严惩,百姓说好才算真的好

职场资深秘书
2026-08-24 22:15:26
A股:国家发改委重磅发布!大家做好准备,周三很可能迎来新行情

A股:国家发改委重磅发布!大家做好准备,周三很可能迎来新行情

虎哥闲聊
2026-08-26 00:01:31
开拓者队记:杨瀚森在第三年会更像一名NBA球员

开拓者队记:杨瀚森在第三年会更像一名NBA球员

体坛周报
2026-08-25 09:53:20
局势恐要变!大批西方首脑突降基辅火车站,英国新首相亲自带队

局势恐要变!大批西方首脑突降基辅火车站,英国新首相亲自带队

小小科普员
2026-08-25 23:50:03
小姑子离婚后住进我家,把我赶去睡沙发,老公半夜却带着警察冲进我家主卧,把小姑子吓得尖叫起来,我也看傻了

小姑子离婚后住进我家,把我赶去睡沙发,老公半夜却带着警察冲进我家主卧,把小姑子吓得尖叫起来,我也看傻了

墨染尘香
2026-08-25 15:30:54
老公出差给了我22万生活费,我跟闺蜜说只有9000,她心疼地请我吃饭,我却发现她偷偷给我老公发消息,真相让我意外又感动!

老公出差给了我22万生活费,我跟闺蜜说只有9000,她心疼地请我吃饭,我却发现她偷偷给我老公发消息,真相让我意外又感动!

品读时刻
2026-08-12 09:05:57
70岁老人医院下跪求女儿出钱救老伴,女儿一句话,获在场众人支持

70岁老人医院下跪求女儿出钱救老伴,女儿一句话,获在场众人支持

磊子讲史
2025-08-12 14:56:11
1天4个瓜!国外生子、被抓进去、自曝怀双胎、韩红最让人意外

1天4个瓜!国外生子、被抓进去、自曝怀双胎、韩红最让人意外

三石记
2026-06-25 11:54:09
皇马主场迎战皇家社会,将在伯纳乌举办庆祝仪式,向库库雷利亚和对手10号致敬,庆祝世界杯夺冠

皇马主场迎战皇家社会,将在伯纳乌举办庆祝仪式,向库库雷利亚和对手10号致敬,庆祝世界杯夺冠

福酱的小时光
2026-08-25 22:16:59
萨尔布吕肯日报大篇幅赞誉雨果,希望他能驱散樊振东离队的失落感

萨尔布吕肯日报大篇幅赞誉雨果,希望他能驱散樊振东离队的失落感

杨华评论
2026-08-26 00:20:21
套现146亿后跑路新加坡就能万事大吉?国家新规重拳出击:只要钱还在中国赚,拿了绿卡也照样得补税!申通前老板如意算盘,这下彻底落空了

套现146亿后跑路新加坡就能万事大吉?国家新规重拳出击:只要钱还在中国赚,拿了绿卡也照样得补税!申通前老板如意算盘,这下彻底落空了

人生录
2026-08-16 00:05:13
2026-08-26 02:16:49
脑声常谈 incentive-icons
脑声常谈
专注动物神经科学与行为学实验
2345文章数 80关注度
往期回顾 全部

科技要闻

机器人跑赢博尔特,身体太快,脑子还在追

头条要闻

赴韩遇害中国女生年仅25岁 原计划2天前入职新单位

头条要闻

赴韩遇害中国女生年仅25岁 原计划2天前入职新单位

体育要闻

穆里尼奥如何摆贝林修斯姆巴佩?

娱乐要闻

张韶涵成都演唱会中暑,中途吸氧

财经要闻

宇树科技最低跌破600元 5天缩水超2000亿

汽车要闻

硬派越野+华为智驾 泰钽700上市焕新价24.98万起

态度原创

教育
亲子
艺术
房产
游戏

教育要闻

如何理解人与人之间的差距

亲子要闻

没考好,怎么办?

艺术要闻

看哭了!如果你是70、80后,千万别在深夜点开崔小冬的画,那里藏着你回不去的青春和弄丢的恋人!

房产要闻

一年亏掉26个亿!三江潮声,吹不醒南沙开建豪宅美梦

《GTA6》再泄露!游戏货架摆满JS8主机 还有实体盘

无障碍浏览 进入关怀版