La luz permite una visualización y control precisos de los procesos celulares, pero su utilidad en tejidos profundos está fundamentalmente limitada por una mala penetración óptica, particularmente en el cerebro profundo. La mecanoluminiscencia inducida por ultrasonido ofrece una estrategia no invasiva para la entrega remota de luz; sin embargo, los sistemas orgánicos existentes siguen siendo monocromáticos y de baja intensidad, debido en gran medida a una comprensión incompleta de la emisión inducida por ultrasonido. Aquí, informamos sobre una plataforma de mecanoluminiscencia multicolor que acopla donantes quimioluminiscentes sensibles a especies reactivas de oxígeno con aceptores fluorescentes a través de la transferencia de energía por resonancia de Förster, generando emisión ajustable de azul (461 nm) a rojo (592 nm). La cribado sistemático revela que la generación de especies reactivas de oxígeno dependiente del ancho de banda energético electrónico sirve como un principio de diseño predictivo para materiales mecanoluminiscentes de alto rendimiento. El espectro y la intensidad emitidos son suficientes para activar ChR2, eOPN3 y ChRmine, permitiendo la neuromodulación in vitro bajo ultrasonido focalizado. Al integrar ultrasonido espacialmente preciso con salida de fotones programable, esta plataforma establece una estrategia no invasiva para la neuromodulación de tejidos profundos y proporciona una base para aplicaciones en bioimaging, edición genética y terapias de precisión.
Liu et al. (Mon,) estudiaron esta cuestión.