简介：摘要目的探讨上转换纳米颗粒（upconversion nanoparticles，UCNPs）结合980 nm近红外光（near infrared，NIR）能否通过激发可见光激活光敏蛋白（channelrhodopsin-2，ChR2）成功夺获心肌。方法15只SD幼鼠按随机数字表法随机分为光敏蛋白（ChR2）组（5例）、红色荧光蛋白（mCherry）组（5例）和对照组（5例），分别经颈静脉注入带有相应基因的腺相关病毒（adeno-associated virus，AAV）载体AAV9-CAG-hChR2（H134R）-mCherry、AAV9-CAG-mCherry和磷酸盐缓冲盐溶液（PBS），8周后开胸暴露心脏实施在体实验。自制包含UCNPs的聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）透光薄膜，将薄膜贴附于右心室游离壁，980 nm NIR经程序设置脉冲参数，由400 μm芯径光纤输出，至于薄膜上方，同步记录NIR输出信号及体表心电图，观察NIR夺获右心室心肌的情况。结果ChR2组大鼠心肌可被NIR激发转换出的可见光（包含波长450 nm和475 nm的蓝光）夺获，并且随着NIR输出功率的增加1~6 W，心肌夺获率可增加至100%，随着NIR脉冲宽度的增加（5、10、20、50 ms），夺获心脏的NIR输出功率逐渐减小。而mCherry组和对照组大鼠心脏对980 nm NIR经UCNPs薄膜上转换的可见光无上述反应。结论UCNPs结合980 nm NIR用于光遗传学技术可成功夺获心肌，利用NIR的组织穿透性优势，有可能为心脏光遗传学研究提供新的实施策略。