对NpHR光敏感蛋白具有刺激作用的光电极研制

摘要

光电极是研究光遗传学不可或缺的工具之一。波长为460nm的蓝光可以对ChR2神经蛋白产生刺激,而波长为580nm的黄光可以刺激NpHR神经蛋白,对生物体的反应产生抑制。目前,蓝光波段的光电极具有很高的功率密度,可以满足光遗传学的研究,而黄光波段半导体发光器件的发光效率较低,因此对黄光波段的光电极研究较少。在蓝宝石衬底蓝光光电极研制的基础上,通过激发黄色荧光粉和量子点两种形式获得黄光,并通过沉积SiO_2/TiO_2分布式布拉格反射镜(DBR)有效滤除了蓝光波段的激发光,最后通过沉积Ag金属反射镜增强黄光信号,制备出荧光粉基和量子点基黄光光电极。与荧光粉基黄光光电极相比,量子点基黄光光电极具有更高的功率密度、更窄的光谱半宽和更薄的厚度。在1～10mA的注入电流下,量子点基黄光光电极的功率密度为4.46～15.37mW/mm2,满足刺激NpHR神经蛋白的要求。