脳科学研究は国際脳プロジェクトおよび我が国の脳科学戦略の核心的な構成要素であり、大脳の謎を解明し神経系疾患を克服することを目的としており、技術的な突破口が鍵となっている。非侵襲的で高空間・時間分解能のイメージング技術と精密かつ制御可能な神経調節手段の開発は、この分野の研究推進に不可欠である。従来のイメージング技術（MRI、CTなど）は生体安全性、分解能および組織透過能力に限界があり、力学、熱学、音響学、磁気学などの外場制御技術は一般に時空間分解能不足や応答遅延といった問題に制約されている。近年、近赤外光は優れた組織透過性と低光毒性により脳科学研究で大きな可能性を示している。ランタノイド発光ナノ材料は近赤外光制御技術の核心キャリアとして、近赤外励起下で紫外線、可視光および近赤外光の波長を調整して発光することができ、生物医学検出、精密診断および術中ナビゲーションなどの分野で広く応用されている。本稿はランタノイド発光ナノ材料の神経イメージングおよび神経調節に関する最新の研究進展を体系的に総説し、現状の技術的ボトルネックを分析し、材料科学、化学および生物医学など多分野の視点から今後の発展方向を検討する。本総説は学際融合および技術革新を促進し、脳科学の最先端技術の突破口を推進し、生命科学の重要課題解決のための新たな考え方と戦略を提供することを目的とする。

ランタノイド発光ナノ材料;生体イメージング;神経制御