一种基于光遗传学的无线神经调控装置的制作方法

文档序号:12667637阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于光遗传学的无线神经调控装置,包括病毒载体,所述病毒载体携带启动子、光敏感蛋白和荧光蛋白植入目标组织,所述启动子用于在特定目标组织特异性表达光敏感蛋白,实现特异性精准控制,所述荧光蛋白用于确认充分表达;其特征在于,还包括LED发光模块和无线调控装置;所述LED发光模块包括LED阵列和能量接收系统;所述无线调控装置包括能量发射系统和控制器;所述能量发射系统向所述能量接收系统传递能量;所述LED阵列和能量接收系统均封装于生物相容性绝缘材料中,设置在贴近所述病毒载体所在的目标组织处。

2.如权利要求1所述的基于光遗传学的无线神经调控装置,其特征在于,所述LED阵列包括数个LED;所述能量接收系统包括设置在所述数个LED周围的多个天线,所述多个天线依次连接整流器和放大器;所述放大器连接数个LED。

3.如权利要求1所述的基于光遗传学的无线神经调控装置,其特征在于,所述能量发射系统包括依次连接的供电系统、逆变器、控制模块和RF发射单元;所述控制器包括相互连接的控制面板、wifi接收模块、集成芯片,程序内置APP;所述能量发射系统与控制器连接且封装在同一个外壳里。

4.如权利要求3所述的基于光遗传学的无线神经调控装置,其特征在于,所述控制模块用于调节刺激参数,发出矩阵波;所述刺激参数包括刺激电压、刺激电流、刺激脉宽、间歇时间、持续时间。

5.如权利要求1所述的基于光遗传学的无线神经调控装置,其特征在于,所述无线调控装置采用内置电池或外接电源。

6.如权利要求1所述的基于光遗传学的无线神经调控装置,其特征在于,所述病毒载体包括慢病毒和腺相关病毒;所述腺相关病毒包括AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9,根据目标组织选用病毒亚型。

7.如权利要求1所述的基于光遗传学的无线神经调控装置,其特征在于,所述光敏感蛋白选用兴奋性光敏感蛋白、抑制性光敏感蛋白、双向调节光敏感蛋白。

8.如权利要求7所述的基于光遗传学的无线神经调控装置,其特征在于,所述兴奋性光敏感蛋白若选用ChR2,则所述LED阵列发射470nm左右波长的光线;若选用VChR1,则所述LED阵列发射545nm左右波长的光线; 若选用C1V1,则所述LED阵列发射540nm左右波长的光线;所述抑制性光敏感蛋白若选用ArchT,则所述LED阵列发射565nm左右波长的光线; 若选用eNpHR3.0,则所述LED阵列发射590nm左右波长的光线;若选用eBR,则所述LED阵列发射540nm左右波长的光线;所述双向调节光敏感蛋白若选用ChR2-step function opsins,则所述LED阵列发射470nm附近波长光线激活,发射590nm附近波长光线抑制;若选用VCHR-step function opsins,则所述LED阵列发射560nm附近波长光线激活,发射390nm附近波长光线抑制。

9.如权利要求1所述的基于光遗传学的无线神经调控装置,其特征在于,所述光敏感蛋白既可通过病毒载体在目标组织中特异性表达,也可在动物实验中通过转基因动物模型、Cre-loxP系统使目标组织表达光敏感蛋白。

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