大腦類疾病一直都很難治愈，由于大腦的特殊性，因此在治療時需格外謹慎，經醫用設備檢查發現“很多大腦失調是由不平衡的神經活動造成的”，西雅圖華盛頓大學( University of Washington, Seattle)的林麗( Lih Lin)說。“通過醫療器械操縱特定神經元可使之恢復到正常活動水平”。

盡管各有缺陷，但人工刺激大腦的方法早已存在。在帕金森癥治療中，深部腦刺激法(Deep brain stimulation)被用來觸發腦細胞活性及防止引起輕度顫抖的異常信號，然而植入所需電極是極具侵害性的。經顱磁刺激治療法( Transcranial magnetic stimulation)可從大腦外部刺激腦細胞，但由于不能準確定位，所以大腦同時受到大面積影響。光遺傳學的研究員們通過光控制轉基因腦細胞，但也因為這些(基因)重組，該技術并不認為對人體安全。

目前林( Lih Lin)的團隊提出了一種替代方案，即應用量子點——直徑僅為幾納米的光敏半導體粒子。

首先，他們在布滿量子點的薄膜上面培養前列腺癌細胞。癌細胞細胞膜置于量子點旁邊。接著，該團隊將光照在納米粒子上面。光的能量激發量子點內電子，使周圍區域帶有負電。通過電壓介導，引發部分癌細胞離子通道的開放從而允許離子自由出入細胞。在神經細胞中，開放離子通道是產生動作電位的關鍵一步——大腦內的細胞通過該信號溝通。若電壓變化足夠大，便能產生動作電位。在林( Lih Lin)的團隊反復運用神經細胞試驗后，他們發現刺激量子點將會引起離子通道開放及神經細胞放電。

對人類而言，量子點需要被運到腦組織。林( Lih Lin)聲稱，這點完全不是問題。“其顯著優勢是它們表面可進行各種分子重組，”，她說道。這些分子可附在量子點上來準確定位特殊腦細胞及通過靜脈注入。

關鍵困難在于把光源傳送進大腦中。因此，林( Lih Lin)猜想該技術應首次應用于激活視網膜細胞，而后者自然吸收光線。從事研究視網膜疾病的合作者弗雷德.雷克( Fred Reike)說道，量子點因其直接影響離子通道而在此領域具有巨大的潛力，其中離子通道對視覺信號途徑起著關鍵作用。

“量子點在生物醫學領域具有廣泛的應用前景，”英國利茲大學的凱文. 克徹莉( Kevin Critchley)贊成道，并補充將存在諸如潛在毒性問題等局限。

“根據先前的研究成果，我們十分看好此技術幫助我們解答生物問題的潛力，并最終能夠診斷和治療人類疾病，”林( Lih Lin)說。

文章來源--普朗醫療器械網網編發表，轉載請注明出處。