MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1002/adhm.202302330

Медицинская библиотека · Advanced healthcare materials · 2023

Photothermal Excitation of Neurons Using MXene: Cellular Stress and Phototoxicity Evaluation.

Wang Yingqiao, Hartung Jane E, Goad Adam, Preisegger Matías A, Chacon Benjamin, Gold Michael S, Gogotsi Yury, Cohen-Karni Tzahi

СтатьяПоддержка NIH: внешняя программаПоддержка исследования: вне правительства СШАПеревод в очереди

Аннотация

Understanding the communication of individual neurons necessitates precise control of neural activity. Photothermal modulation is a remote and non-genetic technique to control neural activity with high spatiotemporal resolution. The local heat release by photothermally active nanomaterial will change the membrane properties of the interfaced neurons during light illumination. Recently, it is demonstrated that the two-dimensional Ti3C2Tx MXene is an outstanding candidate to photothermally excite neurons with low incident energy. However, the safety of using Ti3C2Tx for neural modulation is unknown. Here, the biosafety of Ti3C2Tx-based photothermal modulation is thoroughly investigated, including assessments of plasma membrane integrity, mitochondrial stress, and oxidative stress. It is demonstrated that culturing neurons on 25 µg cm-2 Ti3C2Tx films and illuminating them with laser pulses (635 nm) with different incident energies (2-10 µJ per pulse) and different pulse frequencies (1 pulse, 1 Hz, and 10 Hz) neither damage the cell membrane, induce cellular stress, nor generate oxidative stress. The threshold energy to cause damage (i.e., 14 µJ per pulse) exceeded the incident energy for neural excitation (<10 µJ per pulse). This multi-assay safety evaluation provides crucial insights for guiding the establishment of light conditions and protocols in the clinical translation of photothermal modulation.

Для цитирования: Wang Yingqiao, Hartung Jane E, Goad Adam, Preisegger Matías A, Chacon Benjamin, Gold Michael S, Gogotsi Yury, Cohen-Karni Tzahi. Photothermal Excitation of Neurons Using MXene: Cellular Stress and Phototoxicity Evaluation.. Advanced healthcare materials. 2023. DOI: 10.1002/adhm.202302330.

Предметные рубрики MeSH

Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.