本报讯（记者 关颖）近日，西安市生物医学光谱学重点实验室联合空军军医大学神经生物学教研室，在上转换纳米粒子介导的慢性疼痛精准调控领域取得重要进展。
西安市生物医学光谱学重点实验室是依托中国科学院光谱成像技术重点实验室与西安市政府共建的实验室。据了解，此次研究成果发表于国际顶级学术期刊，西安光机所为第一完成单位。
慢性疼痛是全球高发的神经系统疾病，传统药物、介入手术等治疗方案普遍存在疗效有限、副作用显著、靶向性不足等临床痛点。光遗传技术凭借高时空分辨率与细胞特异性调控的独特优势，为神经疾病精准干预开辟了全新路径，但传统光遗传技术依赖植入式光纤传导可见光，不仅存在手术创伤与长期植入的感染风险，且可见光在生物组织中穿透深度有限，难以实现外周深部神经的无创、长效调控。
针对上述问题，研究团队以痛觉信号传导的关键枢纽——背根神经节为核心调控靶点，构建了一种基于上转换纳米颗粒的无线近红外光遗传系统。该系统可将组织穿透能力更强的近红外光转换为蓝光，在无需植入光纤的条件下，实现对背根神经节神经元活动的精准无创调控。
中国科学院西安光机所博士生郭泽蓓介绍，“我们做的事情就像是给神经系统装了一个‘无线遥控’。以前做光遗传调控，就像必须拖着一根光纤才能给神经元信号，不仅操作不方便，还会带来一定创伤。而我们这次利用一种特殊的纳米材料，可以把穿透能力很强的近红外光，转换成光敏蛋白能够识别的可见光，相当于在体内搭建了一个‘光的翻译器’。这样一来，只需要从体外照射近红外光，就能在体内精准控制负责疼痛传导的神经细胞活动，从而达到缓解疼痛的效果，而且小鼠在实验过程中可以完全自由活动，不需要任何有线连接。”
该研究突破了传统光遗传技术对光纤植入的依赖，为慢性疼痛的精准、微创治疗提供了新的技术路径。同时，该研究也为深部神经调控、脑机接口及神经疾病治疗等方向的发展提供了重要参考。