Neuronale Bildgebung und -steuerung auf der Basis von nanolumineszierenden Lanthanidmaterialien

Chen JIAN ,  

Chen FEIXIANG ,  

Xing ZHENYU ,  

Liu YANYAN ,  

摘要

Neurowissenschaftliche Forschung ist integraler Bestandteil des internationalen Hirnprojekts und der Neurobiologiestrategie unseres Landes, das das Ziel hat, die Geheimnisse des Gehirns zu enthüllen und Krankheiten des Nervensystems zu überwinden, wobei der technologische Durchbruch der Schlüssel ist. Die Entwicklung nicht-invasiver Bildgebungstechniken mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung in Verbindung mit präzisen und zielgerichteten neuronalen Kontrollmechanismen ist entscheidend für die Vorantreibung der Forschung in diesem Bereich. Traditionelle Bildgebungstechniken (wie MRT und CT) weisen Einschränkungen hinsichtlich der biologischen Sicherheit, der Auflösung und der Gewebedurchdringung auf, während externe Kontrollmechanismen wie mechanische, thermische, akustische und magnetische im Allgemeinen an mangelnder räumlicher und zeitlicher Auflösung sowie verzögerter Reaktion leiden. In den letzten Jahren hat Nahinfrarotlicht aufgrund seiner hervorragenden Gewebepenetration und geringen Lichttoxizität ein enormes Potenzial in der Neurowissenschaft gezeigt. Durch den Einsatz nanolumineszierender Lanthanidmaterialien als Träger optischer Nahinfrarotkontrollen wurden diese weitreichend in Bereichen wie der biomedizinischen Detektion, präzisen Diagnose und chirurgischen Navigation eingesetzt. In diesem Artikel haben wir die neuesten Entwicklungen in der Forschung zu nanolumineszierenden Lanthanidmaterialien im Bereich der neuronalen Bildgebung und Kontrolle umfassend überprüft, aktuelle technische Einschränkungen analysiert und zukünftige Ausrichtungen aus materialwissenschaftlicher, chemischer und biomedizinischer sowie anderen interdisziplinären Bereichen diskutiert. Diese Übersicht zielt darauf ab, wissenschaftliche Partnerschaften und technische Innovationen zu fördern, fortschrittliche neurowissenschaftliche Technologien voranzutreiben und neue Ansätze und Strategien zur Lösung großer biologischer Probleme bereitzustellen.

关键词

nanolumineszierende Lanthanidmaterialien; biologische Bildgebung; neuronale Steuerung

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