Die Hirnforschung ist ein zentraler Bestandteil des internationalen Gehirnprogramms und der nationalen Hirnwissenschaftsstrategie unseres Landes, die darauf abzielt, die Geheimnisse des Gehirns zu enthüllen und neurologische Erkrankungen zu überwinden, wobei technologische Durchbrüche entscheidend sind. Die Entwicklung nicht-invasiver bildgebender Verfahren mit hoher zeitlich-räumlicher Auflösung und präzise kontrollierbarer neuronaler Steuerungsmethoden ist für den Fortschritt in diesem Forschungsbereich entscheidend. Traditionelle Bildgebungstechniken (wie MRT, CT) haben Einschränkungen bezüglich der biologischen Sicherheit, Auflösung und Gewebedurchdringung, während mechanische, thermische, akustische und magnetische externe Feldsteuerungstechnologien häufig unter unzureichender zeitlich-räumlicher Auflösung und langsamen Reaktionen leiden. In den letzten Jahren hat das nahe Infrarotlicht aufgrund seiner hervorragenden Gewebedurchdringung und niedrigen Phototoxizität großes Potenzial in der Hirnforschung gezeigt. Lanthanoid-emittierende Nanomaterialien, als Schlüsselelemente der nahinfrarotgesteuerten Technologien, können unter nahinfraroter Anregung ultraviolettes, sichtbares und nahinfrarotes Licht mit einstellbarer Wellenlänge emittieren und werden weitreichend in der biomedizinischen Detektion, präzisen Diagnostik und intraoperativen Navigation eingesetzt. Diese Arbeit bietet eine systematische Übersicht über neueste Fortschritte bei Lanthanoid-emittierenden Nanomaterialien zur Neurobildgebung und -regulation, analysiert aktuelle technische Engpässe und diskutiert zukünftige Entwicklungsrichtungen aus multidisziplinärer Sicht, einschließlich Materialwissenschaften, Chemie und Biomedizin. Die Übersicht zielt darauf ab, die interdisziplinäre Integration und technologische Innovation zu fördern, bahnbrechende Gehirnforschungstechnologien voranzutreiben und neue Ideen und Strategien zur Lösung bedeutender Fragen der Biowissenschaften bereitzustellen.

lanthanoid-emittierende Nanomaterialien;biomedizinische Bildgebung;neuronale Regulation