向日葵花粉生物飞镖

亚细胞精度

一种由向日葵花粉尖端制备、可用光精确操控的微型飞镖，能以亚微米分辨率刺激和调节单个神经元，无需任何侵入性接触。

Guoshuai, Zhu · Xiong, Jianyun · Li, Xing · Chen, Junlin · Shi, Yang · Pan, Ting · Zhang, Li · 李宝军 · 辛洪宝

Light: Science and Applications 2024

参数信息

空间分辨率

0.5 μm

可调控亚细胞结构

3

体内实验物种

1

技术优势

刺激精度达亚微米

通过光学散射力推动的飞镖在细胞膜上产生瞬态压力，空间分辨率可达亚微米，能够靶向单个神经元的不同部位。

可调控单个神经元

能够对单个神经元乃至树突、轴突、胞体等亚细胞结构进行可控调节，实现高精度神经调控。

可载药递送

生物飞镖还可作为药物递送工具，实现多功能的神经刺激与调节。

体内可用

该技术在幼年斑马鱼体内成功实现神经刺激，验证了其活体应用潜力。

应用场景

• 神经调控：用光操控飞镖精准刺激特定神经元，无需植入电极。
• 神经接口：提供无接触、高精度的神经接口，避免组织损伤。
• 靶向药物递送：飞镖可携带药物，实现单细胞水平的靶向递送。
• 光镊技术：用光镊原理捕获并推动飞镖，实现对刺激点的精确操控。