近日，由武汉大学化学与分子科学学院、泰康生命医学中心PI付磊教授和武汉大学人民医院、泰康生命医学中心Pi余锂镭教授带领的研究团队，以液态金属为新型反应体系，制备出具有超高光热转换效率的材料，并将其用于光热神经调控防治心源性猝死，效果优异，相关研究成果日前发表于《自然·通讯》。

据介绍，我国心源性猝死人数居全球首位，每年超过50万例，其中80%以上是由室性心律失常导致。室性心律失常引起的心源性猝死起病急、病情重，黄金救治时间短，院外抢救成功率不足1%。研究发现，交感神经系统过度激活是心源性猝死（炸弹爆炸）的“炸弹引线”。通过针对交感神经过度激活的快速且精准调控是防治心源性猝死的重要手段。同时，人体内交感神经与副交感神经相互拮抗，维持自主神经活性的平衡。通过精准的温度调控可以实现自主神经活性的可逆调控。光热是一种很好的方法，但要想实现快速且精准，要求材料具备非常高的光热转换效率，这对于材料的制造方式提出了非常高的要求。

培育和发展新质生产力是保障人民健康的核心策略，新质生产力的本质是先进生产力，发展更智能更精准的制造方式势在必行。当物质从三维降至低维，甚至是单原子尺度后，将表现出独特的性质。然而，目前原子制造存在巨大困难与挑战，如难以兼顾精准性和批量性、未建立普适性的制造理论和方法、缺乏可靠的制造体系等。在这一背景下，武汉大学原子制造实验室（LAN）开创了基于液态金属新型反应体系的原子制造新方法。以原子为基元，通过控制原子间相互作用以引导原子发生反应或组装，进而按照量子信息技术、能源存储与转换、生物医药等应用的需求实现材料的原子级精准控制及合成。

在国家自然科学基金委及武汉大学泰康生命医学中心的支持下，研究人员利用液态金属新型反应体系，通过四价铂置换镓原子，制造出了由超小铂纳米颗粒组成的中空壳（图1a）。这种方法允许研究人员在原子级别上精确控制纳米材料的结构。这种独特的结构使得材料能够极高效地捕获光子，从而实现了非常高的光热转换效率（图1b）。研究人员将这种材料用于神经调控，实现了对特定神经进行快速且精确的调控，从而有效降低了恶性心律失常的发生率（降幅超过33%），对心源性猝死实现有效的预防（图2）。

图1a.高效光热材料的结构；b.光热转换效率

图2 光热神经调控防治心源性猝死

这种新方法的意义不止在于室性心律失常的防治，通过快速、精准且无创的光热自主神经调控，在未来，研究人员将有望实现对高血压、癫痫、疼痛、偏瘫、抑郁症等疾病更高效的治疗。

全文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-50557-w