相信大家對手機無線充電不會感到陌生，這種新型充電方式使我們擺脫了充電線的束縛，只需將手機貼附到充電底座上就可以實現(xiàn)對手機的充電，這里用到的原理就是大家熟知的電磁感應，它具有穿透深度大的特點。最近，中國科學院化學研究所呂鳳婷等人利用電磁感應現(xiàn)象制備無線充電電化學發(fā)光系統(tǒng)成功實現(xiàn)了光敏感蛋白的遠程激活，相比于傳統(tǒng)的近紅外光激活方法具有更大的穿透深度，是光遺傳學領(lǐng)域很有潛力的工具。
以聚丙烯酰胺水凝膠作為基底負載經(jīng)典電化學發(fā)光體魯米諾，無線充電后可產(chǎn)生獨特的持久發(fā)光，魯米諾的發(fā)光光譜為390-540 nm，滿足激發(fā)光敏蛋白ChR2的條件。他們成功構(gòu)建轉(zhuǎn)染光敏蛋白ChR2的細胞，共聚焦圖像顯示轉(zhuǎn)染細胞成功表達了ChR2-MoRED蛋白，電生理實驗結(jié)果證明ChR2保持光敏感的性質(zhì)。ChR2通道被魯米諾發(fā)光激活后，胞外的鈣離子內(nèi)流，可被胞內(nèi)的鈣離子指示劑Fluo-8檢出。經(jīng)過篩選設(shè)定無線充電發(fā)射裝置由6V直流電壓供電，接收裝置可以在達1.6 cm的情況下穩(wěn)定輸出5 V電壓的條件下，實現(xiàn)了光敏蛋白的遠程調(diào)控。
我們相信，這一無線充電遠程激活光敏感蛋白的方法將會給光遺傳學領(lǐng)域帶來新策略，有望克服近紅外光穿透深度不足的局限。同時，無線充電裝置也適用于其他需要內(nèi)部光源的領(lǐng)域，如在深層組織刺激光敏分子產(chǎn)生活性氧。
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https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsami.0c07476
