［本站讯］近日，晶体材料全国重点实验教授仇吉川、刘宏与山东大学齐鲁医院神经外科教授李刚合作，开发了一种可长期锚定于细胞膜表面的钛酸钡压电纳米线。该纳米线在超声驱动下可在细胞膜表面原位产生无线可控压电信号，促进神经干细胞的快速神经元分化，为创伤性脑损伤的治疗提供了新思路。研究成果以“Piezo-Nanowired Stem Cells: Ultrasound-Powered Neuronal Commitment for Rapid Neural Circuit Reconstruction After Traumatic Brain Injury”为题，发表于国际期刊ACS Nano（IF=16.1）。刘宏教授学科交叉创新团队博士研究生李克熠、王文晗为本文共同第一作者，仇吉川教授、刘宏教授、李刚教授为共同通讯作者。

创伤性脑损伤修复因神经组织再生能力受限而面临挑战。神经干细胞移植潜力巨大但受限于分化缓慢与效率低下。近年来研究发现，电刺激可促进神经干细胞向功能神经元分化，但传统植入电极易导致二次损伤。压电纳米材料在超声作用下产生表面电势，为无线原位刺激提供了新途径。本研究将压电钛酸钡纳米线锚定于神经干细胞膜，构建了可在超声激发下接受靶向压电刺激的修饰细胞，通过对膜受体的精准调控促进神经元分化。体外实验表明，该方法使神经元分化进程提前5天，成熟神经元比例由14.0%提升至30.7%，并显著增强突触网络复杂性。在脑损伤大鼠模型中，该技术成功促进神经干细胞分化为功能神经元，恢复运动与认知功能，重建损伤区神经网络。本研究通过无线压电刺激与干细胞技术融合，为神经再生领域的精准调控提供了新范式。

近年来，刘宏教授、仇吉川教授团队在神经修复和神经疾病治疗等医工交叉领域取得多项研究成果（Nat. Mater., Nat.Commun., Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Soc. Rev.）。相关工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家高层次青年人才计划、山东省自然科学基金、山东省泰山学者计划、山东大学和晶体材料国家重点实验室的大力支持。