[发明专利]用于多波长激活的集成在神经探针中的多光源

说明书

探针包括被配置成穿透生物组织的探针本体。高效光源定位在探针本体内。每个高效光源具有足够强的光输出以触发邻近组织中的光敏反应，并且具有足够低的功率输出，使得多个光源的组合热输出不会引起所述邻近组织中的破坏性温度升高。

背景技术

技术领域

本发明总体上涉及光遗传学，并且更具体地涉及具有用于激活神经元而不使局部组织过热的多个有效光源的神经探针。

相关技术的描述

光遗传学领域涉及遗传修饰生物体以表达对光的敏感性，提供选择性控制活生物体中的神经元的能力。因此，光遗传学提供了直接触发和观察生物体内特定生物过程的能力。

为了实现神经元的光学触发，使用包括例如发光二极管的神经探针。发光二极管照亮附近的神经元，使得这些神经元激活。然而，该技术受到发光二极管中产生的热的限制。具体地，小至2℃的温度升高可以损害神经组织的行为。

因此，在本领域中需要解决上述问题。

发明内容

从第一方面来看，本发明提供了一种探针，包括：探针本体，其被配置成穿透生物组织；以及设置在所述探针本体内的多个高效光源，每个高效光源具有足够强的光输出以触发邻近组织中的光敏反应，并且具有足够低的功率输出，使得多个光源的组合热输出不会引起邻近组织中的破坏性温度升高。

从另一方面来看，本发明提供了一种探针，包括：探针本体，其被配置成穿透生物组织；以及设置在所述探针本体内的多个高效发光二极管(LED)，其中至少一个LED输出电磁光谱的红色或红外部分的光，并且至少一个LED输出电磁光谱的蓝色、黄色或绿色部分的光，每个高效LED具有足够强的光输出以触发邻近组织中的光敏反应，并且每个LED具有足够低的功率输出，使得多个LED的组合热输出不会引起邻近组织中的破坏性温度升高。

从另一方面来看，本发明提供了一种探针，包括：探针本体，其被配置成穿透生物组织；以及设置在所述探针本体内的多个高效光源，每个高效光源具有至少10mW/mm²的光输出并且具有足够低的功率输出，使得所述多个高效光源中的每个高效光源在激活时引起邻近组织中的温度在约0.022℃和约0.041℃之间升高。

一种探针，包括被配置成穿透生物组织的探针本体。高效光源定位在所述探针本体内。每个高效光源具有足够强的光输出以触发邻近组织中的光敏反应，并且具有足够低的功率输出，使得多个光源的组合热输出不会引起所述邻近组织中的破坏性温度升高。

一种探针，包括被配置成穿透生物组织的探针本体。高效发光二极管(LED)设置在所述探针本体内。至少一个LED输出电磁光谱的红色或红外部分中的光，并且至少一个LED输出电磁光谱的蓝色、黄色或绿色部分中的光。每个高效LED具有足够强的光输出以触发邻近组织中的光敏反应，并且每个LED具有足够低的功率输出，使得多个LED的组合热输出不会引起邻近组织中的破坏性温度升高。

一种探针，包括被配置成穿透生物组织的探针本体。高效光源设置在所述探针本体内。每个高效光源具有至少10mW/mm²的光输出，并且具有足够低的功率输出，使得每个高效光源在激活时引起相邻组织中的温度在约0.022℃和约0.041℃之间升高。

从以下结合附图阅读的对本发明的说明性实施例的详细描述中，这些和其它特征和优点将变得显而易见。

附图说明

以下描述将参考以下附图提供优选实施例的细节，其中：

图1是根据本发明的实施例的具有多个高效光源的神经探针的示意图；

图2是根据本发明实施例的高效光源的截面图；

图3是根据本发明实施例的高效光源的截面图；

图4是根据本发明实施例的探针控制系统的框图；以及