信息来源：中国人民大学化学与生命资源学院 发布日期：2026年1月4日

    在小说阅读器中沉浸阅读近日，中国人民大学化学与生命资源学院王亚培课题组在无线光控神经调控研究领域取得新进展，相关成果以“NIR-II Light-Activated Neurostimulation Enabled by Broad-Angle Light Concentrating”为题，发表在Advanced Materials上（DOI：10.1002/adma.202522252），论文第一作者为我院在读博士研究生张楠和清华大学博士后吕善知（共同一作），通讯作者为王亚培教授。

植入式神经调控系统是治疗帕金森、癫痫等神经系统疾病的关键技术。然而，现有设备往往依赖庞大、需要手术更换的电池组，极大地限制了设备的微型化和长期应用。近期兴起的无线光控神经刺激技术虽具有前景，但面临着活体组织内光散射严重、光源与植入设备间难以精确对准等挑战，影响了其在临床应用中的可靠性与精准度。

针对上述问题，研究团队巧妙地从北极罂粟（Papaver radicatum）花瓣的高效聚光结构中汲取灵感，设计了一种创新的无透镜广角光聚集层（BAQC）。该仿生结构能够有效汇聚在生物组织中传播的非准直光，且对入射角度不敏感，解决了传统透镜系统在活体应用中的关键瓶颈。同时，团队开发了光热-热释电（PT-PE）能量转换层，利用NIR-II波段（1064 nm）光对组织穿透深、生物安全性高的优势，将光能高效转化为用于神经刺激的电脉冲。

研究表明，集成了BAQC与PT-PE层的新型神经调控装置，其聚光效率较平面结构提升了214.5%，整体体积却仅为传统透镜系统的三分之一，实现了微型化。该装置不仅能在常规电路中使用，更能成功激活蛙坐骨神经，使其腓肠肌发生可重复的光控收缩。进一步的活体家兔实验证实，该装置在皮下植入后，能通过体外的脉冲NIR-II激光照射，稳定、可控地刺激坐骨神经产生电生理信号，且未观察到对皮肤及神经组织的热损伤。

该研究构建了一个无电池、可无线操作、对角度偏差不敏感的神经调控新范式。所发展的仿生光聚集技术与光热-热释电转换机制，为下一代微型化、高精度的可植入生物电子系统提供了参考，在神经修复、脑机接口等前沿领域具有广阔的应用前景。