近日，美国密歇根州立大学刘心悦实验室和纽约州立大学宾汉姆顿分校饶思圆实验室在Nature Methods发表了题为“Fatigue-resistant hydrogel optical fiber enables peripheral nerve optogenetics during locomotion“的研究论文。

  光遗传学optogenetics是指借助遗传学手段，将对光有响应的通道蛋白表达在特定细胞群中，仅仅用光线就能够激活或抑制神经元。这项技术让研究者们对大脑的运作拥有了前所未有的认知和控制。然而除了大脑之外，光遗传学在外周神经的应用却充满了挑战。

  作者研发了一种柔软、可反复拉伸的水凝胶光纤。如果将这种柔性光纤植入体内，不仅能够有效的把光信号传输到运动情况复杂的外周神经，同时并不影响实验动物持续的正常运动。在实验动物正常自然行为学的状态下， 作者通过光遗传学实现了对外周神经刺激和抑制。

  光遗传学很难运用在外周神经上。一方面，外周神经的结构和回路更加复杂多样；另一方面，在动物正常活动中，外周神经会随着身体有反复的位移和较大的变形。因此很难将光线稳定传输至特定外周神经位置。

  传统的硬质光纤材料，比如二氧化硅纤维，模量在10^9 Pa以上。由这种传统的光纤材料组成的导光设备可能在反复的位移和变形过程中，对生物软组织造成伤害。另外，在外周器官和躯体四肢内植入硬质设备可能会阻碍身体的正常活动和自然行为。

图四. 通过水凝胶光纤可以抑制NpHR老鼠的慢性疼痛

  总而言之，抗疲劳水凝胶展示了在身体运动过程中向外周神经传导光的一种可能。在未来，作者还在探索其他的材料设计和功能。比如，将这种水凝胶光纤和电生理学的柔性电极结合，实现光学控制和电学测量。另外，这种光纤不仅可以将光传送到特定神经进行光遗传学刺激，还可以通过使用离子和神经递质的荧光指示剂从神经中提取光进行光学记录。这种水凝胶光纤和光遗传学联用的方法也可以用于外周神经以外的其他器官，比如心脏和肠道。柔性光纤潜在也有非常广泛的临床应用，比如治疗感觉障碍，慢性疼痛和中风后运动恢复等。

  原文链接：http://doi.org/10.1038/s41592-023-02020-9

纽约州立大学饶思圆课题组招聘博士生、博士后

课题组简介

饶思圆，现为生物医学系助理教授，饶教授2015年获得北京航空航天大学材料物理与化学博士学位，2016-2020年在MIT RLE和Simons Center for Social Brain从事博士后研究，荣获NIHK99/R00 、NSF CAREER, Air Force Young Investigator Program, BBRF等项目资助。课题组网站：www.syraolab.com。饶教授目前研究兴趣集中于神经科学领域工具的开发（neuroengineering technology），包括但不限于使用磁性材料、soft materials、nanomaterials.

岗位要求

1. 具有化学、材料学、生物工程、电子工程、神经科学、基因工程或相关学科的硕士/理学学士学位背景（博士生）和上述学科科研背景的博士学位或即将博士毕业的应届毕业生（博士后）。电生理（patch-clamp）和神经科学经验为加分项。

2. 具有高质量的研究成果（博士后）或实验室研究经历（博士生）

3. 良好的独立工作能力和科研钻研精神

3. 良好的沟通和书写表达能力

联系方式

有意者请将简历（包括研究成果列表）、cover letter和三名推荐人联系方式发送到饶教授工作邮箱（syrao@binghamton.edu），近期将进行初步筛查后进行视频面试

密歇根州立大学刘心悦课题组招聘博士后、博士生

学校简介

密歇根州立大学（Michigan State University, MSU），坐落于密歇根州东兰辛市，是一所世界一流的公立研究型大学。密歇根州立大学是美国大学协会成员（AAU），十大联盟成员（Big Ten），被誉为“公立常春藤”。密歇根州立大学拥有超过30位美国科学院、工程院、教育学院院士，2名诺贝尔奖得主。密歇根州立2024 US News美国排名第60名，公立大学排名第28名，材料工程专业排名第48名。

导师简介

刘心悦于2023年8月加入MSU化工材料系担任助理教授。2021年获MIT机械工程博士学位，2022年至2023年于MIT从事博士后研究。她在水凝胶、活性材料等方向上的有一系列代表性和高影响力的工作，先后在Nature Chemical Biology、Nature Communications、PNAS、Advanced Materials、Materials Today等期刊发表学术论文，论文总引用次数超过3700。获得过Forbes U30, Mechanical Engineering Rising Stars, MRS Graduate Student Awards 等奖项。课题组介绍课题组未来将着眼于软材料在能源和健康方面的应用。课题组网站：https://xinyueliu.net/

招聘方向

包括但不限于高分子材料的合成或加工，生物材料和器件，软物质力学，机械工程等。近期的研究兴趣和研究课题主要着眼于软材料和力，光，细菌和其他物质的相互作用。博士研究生申请者需要满足学校的英语条件。欢迎感兴趣的同学发送简历和邮件至xyliu@msu.edu。