研究目的
研究有机发光二极管（OLEDs）在神经元光遗传学激活中的应用，重点关注其在保持生物可接受温度范围内的同时，能否为神经元刺激提供足够的光学功率。
研究成果
研究表明，OLED可用于以高时间分辨率和生物兼容温度对神经元进行光遗传学激活。研究发现脉冲工作模式能提升OLED的性能和稳定性，使其适用于未来的生物植入应用。
研究不足
该研究在体外进行，OLED器件被封装在玻璃中，可能无法完全代表体内环境。OLED器件用于植入的长期稳定性和生物相容性仍需进一步优化。
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有机发光二极管对神经元放电的亚毫秒级控制
DOI：10.3389/fbioe.2019.00278
期刊：Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
光遗传学结合光学与遗传学技术，实现了活体组织中微创的细胞类型特异性刺激。为满足生物植入需求，亟需开发柔软、灵活、透明且高度生物相容的光源。有机半导体材料相比无机材料具有关键优势：杨氏模量低、抗应变能力强且色彩可调范围广。但此前尚不明确有机发光二极管（OLED）能否在保持生物可接受温度范围的同时，提供足够的光功率以实现成功的神经元刺激。本研究采用基于蓝色聚芴和橙色聚对苯撑乙烯的OLED分别作为蓝光激活型持续阶跃功能视蛋白（SFFO）与红光激活型ChrimsonR视蛋白的刺激源。结果表明：当采用高频（数千赫兹）驱动方案时，这些OLED能安全可控地光刺激表达视蛋白的神经元，并在低于既往报道的工作温度下实现高时间分辨率的神经元放电控制。
作者：
Bruno F. E. Matarèse，Paul L. C. Feyen，John C. de Mello，Fabio Benfenati
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