的快速运动距离，其中1:正常斑马鱼Ih内以速度大于20mm/sec运动的距离；I1:癫痫斑马鱼注射I3BS后Ih内以速度大于20mm/sec运动的距离；II1:癫痫斑马鱼注射NCs后Ih内以速度大于20mm/sec运动的距离；IV:癫痫斑马鱼在405nm光照2min后Ih内以速度大于20mm/sec运动的距离;V:癫痫斑马鱼注射NCs并在405nm光照2min后Ih内以速度大于20mm/sec运动的距离；
图13为本发明的NCs的结构及其作用机理的示意图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，附图及下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。
[0023 ]本发明设计了一种由表面修饰金纳米粒子的T i 02纳米粒子组成的光电转换纳米粒子(NCs)。优选地，其由Ti02纳米粒子经亲水改性后连接金纳米粒子而得。该NCs可将光能转换为电。在特定波长光激发下，NCs中的T12产生电子空穴对，其中电子流动到T12表面的金纳米粒子上。当NCs粘附于神经细胞表面时，电子流与神经细胞膜外的正电荷相互作用，使神经细胞迅速发生去极化。
[0024]可以通过在Ti02纳米粒子表面连接巯基功能化聚乙二醇来实现Ti02纳米粒子的亲水改性。同时其中的巯基可以为金纳米粒子提供连接位点。该巯基功能化聚乙二醇包括但不限于DSPE-PEG2Q(x)-SH。其中DSPE可以与T12纳米粒子(尤其是疏水的T12纳米粒子)连接，PEG2QQQ对Ti02纳米粒子进行亲水改性，金纳米粒子通过配位作用与SH连接而连接于Ti02纳米粒子上O
[0025]NCs中的T12纳米粒子优选为锐钛矿型。T12纳米粒子的平均直径优选为15?SOnmc3NCs中的金纳米粒子的粒径优选为小于5nm。另外，NCs中，Ti02纳米粒子与金纳米粒子的质量比可为(6?10):1。
[0026]图13示出NCs的结构以及NCs的作用机理的示意图。如图13所示，多个金纳米粒子均匀分布于T12纳米粒子表面，二者之间通过巯基功能化聚乙二醇(例如DSPE-PEG2qqq-SH)连接。当NCs材料粘附于神经细胞膜表面时，在特定波长(例如405nm)光照下，Ti02可产生电子-空穴对，T12表面的金纳米粒子起着光生电子受体的功能，T12产生的光生电子流动到金纳米粒子上，使NCs表面带负电，并与神经细胞外表面的正电荷相互作用，使神经细胞去极化，从而起到神经调控的作用。该去极化过程可用膜电位荧光染料和钙离子荧光染料监控、表征。
[0027]本发明的NCs的可通过如下方法制备:首先制备T12疏水纳米颗粒，然后用巯基功能化聚乙二醇对Ti02进行改性和修饰，最后将金纳米粒子连接到经巯基修饰的Ti02纳米粒子表面。以下，具体说明本发明的NCs的制备方法。
[0028]Ti02疏水纳米颗粒可通过高温热解法制备。在一个示例中，Ti02疏水纳米颗粒的制备方法包括:
将钛盐溶于油酸和十八烯中，得到前驱体溶液；
将第一部分前驱体溶液加入油胺、十八烯和油酸的混合溶液中，于280?300°C保温5?15°C分钟，以形成晶种；
将第二部分前驱体溶液缓慢注入反应体系中，加入完毕后，自然冷却；
冷却到室温后，分离出T12纳米离子并清洗，即可得到T12疏水纳米颗粒。
[0029]优选地，T12疏水纳米颗粒的制备过程在保护气氛下进行。
[0030]在一个示例中，采用高温热解法制备T12疏水纳米颗粒的过程包括如下步骤。
[0031]a)在四氟化钛中加入油酸和十八烯，在80°C下加热并搅拌，以促进四氟化钛的溶解，所得溶液为前驱体溶液；
b)在烧瓶中放入油胺、十八烯和油酸，在120 °C下脱气I小时； C)降温冷却，1.5mL前驱体溶液在60°C下加入到烧瓶中；
d)溶液快速升温到290°C，保温10分钟，以形成晶种，然后将SmL前驱体溶液用注射栗以
0.3mL/min的速度加入反应体系中；
e)反应前驱体加入完毕后，自然冷却；
f)冷却到室温后，反应溶液首先用少量甲苯稀释，6000转/分钟离心收集，然后将T12纳米离子分散在甲苯中，用异丙醇和甲醇的混合液使纳米粒子沉淀下来，6000转/分钟离心重获纳米粒子，清洗过程重复两遍，最后将T12纳米粒子分散在三氯甲烷中。
[0032]优选地，上述步骤a)_e)均在氮气气氛中进行。
[0033]然后，对T12疏水纳米颗粒进行改性和修饰。将含有T12疏水纳米颗粒、巯基功能化聚乙二醇和有机溶剂的混合溶液旋转蒸发，即可对T12疏水纳米颗粒进行改性和修饰。在一个示例中，对T12纳米粒子进行DSPE-PEG2qqq-SH改性和修饰操作如下:在T12纳米颗粒的氯仿溶液中，加入一定浓度的DSPE-PEG2q(X)-SH氯仿溶液，然后在60°C下旋转蒸发I小时，再用去离子水清洗两遍。
[0034]金纳米粒子可通过如下方法制备:在碱性溶液中，加入还原剂和氯金酸，即可得到金纳米粒子。所述碱性溶液可为0.15?0.25M的氢氧化钠水溶液。所述还原剂可为四羟甲基氯化磷。在一个示例中，粒径小于5nm的金纳米粒子的合成过程如下:将0.2M氢氧化钠水溶液加入50mL水中并搅拌，加入还原剂四羟甲基氯化磷，快速加入氯金酸溶液。最后将所得金纳米粒子溶液放在4°C下保存备用。
[0035]然后，将Ti02纳米粒子与金纳米粒子结合以得到光电转换纳米粒子。将金纳米粒子水溶液加入经巯基功能化聚乙二醇(例如DSPE-PEG2qqq-SH)改性的T12纳米粒子水溶液中，搅拌2?4小时，进行离心清洗，即可得到光电转换纳米粒子。Ti02纳米粒子和金纳米粒子的投料比可为使得制备的NCs中Ti02纳米粒子与金纳米粒子的质量比为(6?10):1。
[0036]所制得的光电转换纳米粒子具有良好的分散性、稳定性及生物相容性，可用于细胞及活体研究。
[0037]本发明提供了一种新型的神经调控方法，克服了传统电极刺激技术的侵入性和光遗传学技术繁杂的基因转染等缺陷，为脑功能探索和神经疾病的治疗提供了一种极具应用潜力的新技术。本发明的NCs材料注射到癫痫模型斑马鱼脑部中，用405nm光照射，可使癫痫斑马鱼的游动趋向正常，具有显著的抗癫痫治疗效果。
[0038]下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
[0039]实施例1
光电转换纳米粒子NCs的制备
a.高温热分解法制备T12纳米粒子及其表面改性
称取0.0lmol(1.2386g)TiF4，加入15.89mL油酸和34.1ImL十八烯，在氮气保护下加热到80 °C并搅拌，以促进TiF4的溶解，将该前驱体溶液保存备用；在三口烧瓶中分别加入10.2mL十八烯、9.9mL油胺和0.48mL油酸，在氮气保护下于120°C除气I小时。脱气后将1.5mL的前驱体溶液在60°C下加入烧瓶中，然后将溶液快速加热到290°C，保温lOmin，以形成晶种，随后，将SmL前驱体溶液用注射栗以0.3mL/min的速度加入反应溶液中，加入完毕后移除加热套，使烧瓶在自然条件下冷却。待溶液冷却到室温后，反应溶液首先用甲苯稀释，并在6000转下离心收集。随后，将纳米粒子分散在甲苯中，再加入异丙醇和甲醇的混合液使纳米粒子沉淀，然后离心收集。该清洗过程重复两遍，最后，将T12纳米粒子分散在三氯甲烷中。取2mL T12的三氯甲烷溶液放置于单口烧瓶中，加入150μΙ^度为100mg/mLDSPE-PEG2_—SH的三氯甲烷溶液，在60°C下旋转蒸发I小时。加入5ml去离子水并超声，使改性后的T12纳米粒子分散在水中，并用去离子水离心清洗两遍。
[0040] b.制备粒径小于5nm的金纳米粒子
在三口烧瓶中加入45.5mL去离子水和1.5mL 0.2M NaOH水溶液并搅拌，将1.2mL 80%的四轻甲基氯化磷稀释到10mL，取ImL加入反应溶液中，再加入25mM氯金酸溶液2mL，即可得到粒径小于5nm的金纳米粒子。将制得的金纳米粒子水溶液保存在4°C下备用。
[0041 ] c.制备光电转换纳米粒子NCs
将5mL经DSPE-PEG2Q(X)-SH改性的T12水溶液中加入2mL金纳米粒子水溶液，搅拌2小时，随后进行离心清洗，分散在5mL去离子水中。
[0042]d.制备FITC(异硫氰酸荧光素)标记的光电转换纳米粒子
将NCs与FITC水溶液混合，室温避光搅拌12h。离心富集材料，并用去离子水清洗至上清液无色。将所得的FITC标记的NCs分散在细胞培养液中，于4°C下避光保存待用。
[0043]图1为本实施例所制得的T12疏水纳米颗粒分散于环己烷中的透射电镜(TEM)照片，由图1可见