用于刺激神经型细胞的持续光电导
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研究人员首次使用一种材料的持久光电导率来刺激神经型细胞。这项技术相对简单，应该有助于未来利用电荷影响细胞行为的研究。
在暴露于右波长的光照时，表明持续光电导性的材料在其表面上产生负电荷，即使在去除光之后也保持该电荷。正确的光波长，以及材料保留电荷的时间，从材料到材料变化。
研究人员已知多年来，电荷可以刺激电池，但是用于进行相关实验的现有技术往往是侵入性的或需要专门的设备。它们也可能非常耗时。
“我们想利用半导体氮化镓的电子特性，它具有生物相容性，使其成为真正的生物电子界面，”北卡罗来纳州立大学的博士生帕特里克·斯奈德(Patrick Snyder)说，他是一篇关于这项工作的论文的主要作者。“结果是一种更快、非侵入性的刺激细胞的方法，不需要专门的设备。”
具体地，研究人员将氮化镓基材暴露于紫外（UV）光，在其表面上产生负电荷。一旦除去紫外线，研究人员将含有PC12神经型细胞的溶液用基材倒入容器中。然后，研究人员介绍了一种允许它们测量PC12细胞中的钙水平的染料。
研究人员发现的是，当它们与带电氮化镓基材接触时刺激PC12细胞，如通过细胞内的增加的钙离子水平，与不与带电基材接触的对照组相比，如图所示。
这是改变行为的证据，因为离子在神经型细胞活性中都很重要。例如，钙离子在神经元信号传导中发挥关键作用。
“In addition to advancing our fundamental understanding of what this material is capable of, we’re optimistic that it can facilitate work by many labs interested in advancing research on cellular behavior,” says Albena Ivanisevic, a professor of materials science and engineering at NC State and corresponding author of the paper.
本文，“利用氮化镓持续光电导性的非侵袭性刺激神经型细胞，“发表在开放访问期刊中ACS omega.．该论文由北卡罗莱纳州立大学材料科学与工程助理教授Ramon Collazo共同撰写;Pramod Reddy，北卡罗来纳州博士后研究员，Adroit材料公司员工;roit Materials的Ronny Kirste;以及北卡罗来纳大学格林斯伯勒分校(University of North Carolina-Greensboro)纳米科学副教授丹尼斯·拉杰尼斯(Dennis LaJeunesse)。
该作品是在美国陆军研究办公室的支持下完成的，授予W911NF-15-1-0375;和国家科学基金会，授予DMR-1312582和ECCS-1653383。
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编辑注：研究摘要跟随。
利用氮化镓持续光电导率对神经细胞的无创刺激
作者: Patrick J. Snyder, Ramon Collazo和Albena Ivanisevic，北卡罗莱纳州立大学;Pramod Reddy，北卡罗莱纳州立大学和Adroit材料;Ronny Kirste, Adroit Materials;北卡罗莱纳大学格林斯伯勒分校(University of North Carolina-Greensboro)的丹尼斯·r·拉杰尼斯(Dennis R. LaJeunesse)说
发表：1月19日，ACS omega.
迪伊：10.1021 / ACSomega.7b01894
抽象的：n型Ga-Polar GaN的持续光电导性（PPC）用于非侵入性地刺激PC12细胞。用原子力显微镜，开尔文探针显微镜，光电导性和X射线光电子能谱量化的III-V半导体材料分析量化体积和表面电荷，以及在暴露于UV光和细胞培养基之前和之后的化学成分。通过用UV光线照射和经历PPC的照相使半导体表面进行光电导，其用于刺激体外PC12细胞。通过测量细胞内钙浓度的变化来确认刺激。用镓盐进行控制实验验证了神经型细胞的刺激。电感耦合等离子体质谱数据证实刺激期间缺乏镓浸出和毒性效应。
