中科院化学所吕凤婷等：无线充电电化学发光水凝胶---远程激活光敏感蛋白的新光源学术资讯

来源：材料科学前沿

相信大家对手机无线充电不会感到陌生，这种新型充电方式使我们摆脱了充电线的束缚，只需将手机贴附到充电底座上就可以实现对手机的充电，这里用到的原理就是大家熟知的电磁感应，它具有穿透深度大的特点。最近，中国科学院化学研究所吕凤婷等人利用电磁感应现象制备无线充电电化学发光系统成功实现了光敏感蛋白的远程激活，相比于传统的近红外光激活方法具有更大的穿透深度，是光遗传学领域很有潜力的工具。以聚丙烯酰胺水凝胶作为基底负载经典电化学发光体鲁米诺，无线充电后可产生独特的持久发光，鲁米诺的发光光谱为390-540 nm，满足激发光敏蛋白ChR2的条件。他们成功构建转染光敏蛋白ChR2的细胞，共聚焦图像显示转染细胞成功表达了ChR2-MoRED蛋白，电生理实验结果证明ChR2保持光敏感的性质。ChR2通道被鲁米诺发光激活后，胞外的钙离子内流，可被胞内的钙离子指示剂Fluo-8检出。经过筛选设定无线充电发射装置由6V直流电压供电，接收装置可以在达1.6 cm的情况下稳定输出5 V电压的条件下，实现了光敏蛋白的远程调控。

图a免疫荧光共聚焦图像；图b是电生理实验结果。

无线充电装置刺激水凝胶ECL发光并激活ChR2光敏感通道

我们相信，这一无线充电远程激活光敏感蛋白的方法将会给光遗传学领域带来新策略，有望克服近红外光穿透深度不足的局限。同时，无线充电装置也适用于其他需要内部光源的领域，如在深层组织刺激光敏分子产生活性氧。

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsami.0c07476

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