山东大学，Nature Materials！

纳米人 · 公众号 · · 2025-05-13 17:42

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电压门控钙离子通道（ VGCC），激活钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ（CaMK II ） / 环磷酸腺苷反应元件结合蛋白（ CREB）信号通路，显著提高了神经干细胞向神经元分化的效率和成熟速度，促进形成了具有生物功能的神经元网络。同时该压电纳米贴片可以避免被细胞内吞，避免了溶酶体内 ROS的产生及其引起的细胞死亡。实现了高效安全的无线电刺激。

锚定有压电纳米贴片的 NSCs可以直接微创移植到大鼠创伤性脑损伤区域。经过每两天一次的超声治疗，植入的NSCs可以分化为功能神经元，显著提高了损伤处神经元的数量和密度。2 8 天后可有效促进损伤脑组织修复，促进创伤性脑损伤大鼠的运动协调性与认知功能恢复。该压电纳米贴片及相关治疗创新技术在治疗神经损伤和神经退行性疾病等方面具有重要应用前景。

相关成果以 “ Ultrasound-activated piezoelectric nanostickers for neural stem cell therapy of traumatic brain injury ”为题，于2 025 年 5月6日发表于 Nature Materials 。晶体材料全国重点实验室与齐鲁医院联合培养博士生王文晗，晶体材料全国重点实验室博士生李克熠为本文共同第一作者。该成果同时受邀被 Nature Materials 以 “ Extracellular piezoelectric nanostickers promote neuronal differentiation ”为题撰写Research Briefing进行亮点报道。

图文导读

图 1 . BTO纳米颗粒无法促进NSCs的神经分化

图 1展示了BTO纳米颗粒的形貌（图1a-d）、物相分析及压电特性（图1e -g ）。在超声（ US）处理下，神经元相关标志物（Tuj 1 和 MAP 2 ）在基因和蛋白水平上与空白对照组相比无显著性差异（图 1h-k）。生物相容性证明 BTO+US处理造成了NSCs的死亡，抑制了其增殖活力（图1l-n）。进一步研究表明，BTO+US处理后NSCs中产生的大量ROS是引起细胞毒性的主要原因（图1o）。材料与溶酶体共定位染色进一步佐证了这一观点（图1q）。