近日，我院助理教授刘晓帅等实现了活的斑马鱼体内、细微血管中血液流量、流速、流向等的非接触光学调控和开关。相关研究结果于2020年6月发表在国际学术期刊 Advanced Science（论文链接）。
活体内血流的调控或开关、对心血管疾病研究及精准医疗有重要意义。传统的基于磁场、电场、超声波等方式的血流调控或开关，需要将磁性微粒、金属电极、超声源等外源性材料植入到活体内部，其主要问题是这些外源性材料与生物体不兼容，也不易清除。因此，利用生物体血管内流动的红细胞作为材料，构建能调控血液流量、流速、流向等的光流控开关是非常必要的。
为此，刘晓帅等以活的斑马鱼为实验对象，利用光流操控技术，在不接触斑马鱼的情况下，用近红外光控制单个或多个红细胞的运动状态、构建出光流控开关，实现了对血管分支中血液流量、流速、流向等的调控。利用该方法，在斑马鱼体外，借助光力驱动某些红细胞的旋转带动血液流动，打通了然阻塞的细微血管，成功为斑马鱼实施了非接触血管内科手术。该工作为非接触“隔空”打通堵塞的毛细血管提供了依据，为缺血生物组织的血液定向输送提供了可能，为防止体内关键毛细血管的破裂、提供了非接触光控血压调节新思路。
