随着世界人口老龄化，阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病的发病率上升，成为一项重大挑战。这些疾病不仅给患者带来沉重负担，也给他们的家庭和整个社会带来沉重负担。传统治疗方法，包括药物治疗和手术，往往有副作用且费用高昂，更重要的是，它们无法阻止神经元退化的进展或防止患者神经元死亡。

近红外光生物调节技术针对脑部炎症

然而，光生物调节(PBM)领域正在成为传统治疗的一个有希望的替代方案，前景光明。最近发表在《AdvancedPhotonicsNexus》上的一项研究介绍了一种非侵入性光子方法，可能会彻底改变我们对抗这些使人衰弱的疾病的方式。

这项研究由合肥工业大学的陈雷教授、五邑大学的王波教授及其来自中国科学院深圳先进技术研究院脑疾病研究所的同事领导，重点研究了一种特殊的宽带近红外(NIR)荧光粉SrGa12O19:Cr3+。这种荧光粉发出的近红外光可以在紫外线照射停止后持续两个多小时，从而提供持续的治疗效果。

研究团队精心优化了荧光粉的合成和成分，最终合成出最佳化合物(Sr,Ba)Ga12O19:Cr3+，并将其用于封装近红外LED器件。这些器件表现出了出色的吸光度和量子效率，最佳Sr(Ga0.99Cr0.01)12O19荧光粉分别达到53.9%、99.2%和53.5%。

该荧光粉在150℃工作温度下发光性能仍高达97.34%，采用该荧光粉封装的LED器件在20mA电流下输出功率达19.69mW、能量转换效率达37.58%，在100mA电流下输出功率达63.75mW、能量转换效率达27.89%，均创下历史记录。

这项研究最重要的发现是近红外光具有抑制神经炎症的潜力。通过培养BV-2小胶质细胞并对其进行各种光处理，研究人员证明，封装有SrGa12O19:Cr3+荧光粉的近红外LED可以有效调节小胶质细胞从过度兴奋的M1/M2表型转变为静息的M0表型。

这种转变至关重要，因为它可以缓解、抑制甚至逆转小胶质细胞炎症。此外，近红外光已被证明可以促进小胶质细胞增殖，增强三磷酸腺苷(ATP)的产生，逆转过度兴奋，减少炎症，并提高细胞存活率和活性。

这项研究的意义深远，表明LED具有宽带近红外发射和可调波长，可以比激光光源更有效地匹配生物组织的宽吸收带，从而带来更好的治疗效果。这种创新的光子方法为光医学的未来带来了巨大的希望，有可能为数百万患有帕金森病、阿尔茨海默病和ALS等神经退行性疾病的患者提供一种非侵入性、经济有效且无副作用的治疗选择。