相关论文在北京时间1月3日凌晨发表在世界顶级学术期刊、英国《自然》杂志（Nature）上。

膀胱过度活动症在临床上表现为尿急、尿频，偶伴有尿失禁。传统的治疗方法是持续进行电刺激，但可能会造成疼痛或脱靶效应。

这个由美国西北大学、华盛顿大学、麻省理工学院和北京航空航天大学等机构组成的联合团队摈弃了直接的电刺激疗法，而是选择了一项新兴的生物工具：光遗传学。即通过编辑细胞中的基因，使它们能够响应光照的刺激。在这个案例中，被编辑过的膀胱神经细胞会在光照下抑制神经活动。

为此，科研人员在人为药物致病的大鼠腹腔中植入了一个LED灯装置，连接着一个高度敏感的传感器。传感器由柔性材料制成，实时监测膀胱周围的数据，再无线传输给外部的记录仪。

一旦记录仪侦察到异常的膀胱信号，比如不必要地频繁清空膀胱，它就会给大鼠腹中的LED灯发送无线信号，开启光照。事前经过光遗传编辑的膀胱神经细胞就会在光照下抑制相应的排尿活动。

整个植入体内的系统由无线充电装置提供能源。

这在生物工程学上称为一个“闭环系统”：系统中的输出信号同样也是输入信号，正如大鼠膀胱的体积经传感器输出后，又反馈回来被光照调节。

“闭环系统”在临床上具有显著的优势：光刺激只会在必要的时刻被触发，提供实时且靶向的治疗。

在实验中，科研人员向大鼠注射药物环磷酰胺，引发大鼠的炎症反应，增加膀胱清空次数。系统检测到了膀胱的异常情况，通过光照触发抑制机制，从而恢复正常的排尿频率。

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