בדיקה עצבית לאורך זמן

(חדשות Nanowerk) רישום הפעילות של אוכלוסיות גדולות של נוירונים בודדים במוח על פני תקופות זמן ארוכות הוא חיוני כדי לקדם את ההבנה שלנו של מעגלים עצביים, כדי לאפשר טיפולים מבוססי מכשירים רפואיים חדשים ובעתיד, עבור ממשקי מוח-מחשב הדורשים מידע אלקטרופיזיולוגי ברזולוציה. אבל היום יש פשרה בין כמה מידע ברזולוציה גבוהה מכשיר מושתל יכול למדוד לבין כמה זמן הוא יכול לשמור על ביצועי הקלטה או גירוי. שתלי סיליקון קשיחים עם חיישנים רבים, יכולים לאסוף מידע רב אך אינם יכולים להישאר זמן רב בגוף. מכשירים גמישים וקטנים יותר פולשניים פחות ויכולים להחזיק מעמד זמן רב יותר במוח אך מספקים רק חלק קטן מהמידע העצבי הזמין. לאחרונה, צוות בין-תחומי של חוקרים מבית הספר להנדסה ומדעים שימושיים בהרווארד ג'ון א. פולסון (SEAS), בשיתוף אוניברסיטת טקסס באוסטין, MIT ו-Axoft, Inc., פיתח מכשיר מושתל רך עם עשרות חיישנים שיכול לתעד פעילות של נוירונים בודדים במוח ביציבות במשך חודשים. צילום של בדיקות עצביות מכוסות באלסטומר עם ארבע שכבות של מערכי אלקטרודות. (תמונה: Jia Liu Group/Harvard SEAS) המחקר פורסם ב טבע ננוטכנולוגיה ("גשושי עצבים עצביים 3D מרחבי-זמניים ניתנים להרחבה in vivo המבוססים על אלסטומרים מופלרים"). "פיתחנו ממשקי מוח-אלקטרוניקה עם רזולוציה של תא בודד התואמים יותר מבחינה ביולוגית מחומרים מסורתיים", אמר פול לה פלוך, המחבר הראשון של המאמר וסטודנט לשעבר לתואר שני במעבדה של ג'יה ליו, עוזר פרופסור לביו-הנדסה ב-SEAS . "לעבודה זו יש פוטנציאל לחולל מהפכה בתכנון הביו-אלקטרוניקה עבור הקלטה וגירוי עצביים, וממשקי מוח-מחשב." Le Floch הוא כיום המנכ"ל של Axoft, Inc, חברה שנוסדה בשנת 2021 על ידי Le Floch, Liu ו-Tianyang Ye, סטודנטית לתואר שני לשעבר ופוסט-דוקטורט בקבוצת פארק בהרווארד. המשרד לפיתוח טכנולוגי של הרווארד הגן על הקניין הרוחני הקשור למחקר זה והעניק רישיון לטכנולוגיה לאקסופט לפיתוח נוסף. כדי להתגבר על הפשרה בין קצב נתונים ברזולוציה גבוהה לאריכות ימים, החוקרים פנו לקבוצת חומרים המכונה אלסטומרים מופלרים. חומרים עם פלואור, כמו טפלון, הם גמישים, יציבים בנוזלים ביולוגיים, בעלי ביצועים דיאלקטיים מצוינים לטווח ארוך, והם תואמים לטכניקות מיקרו-ייצור סטנדרטיות. החוקרים שילבו את האלסטומרים הדיאלקטריים המופלרים הללו עם ערימות של מיקרו-אלקטרודות רכות - 64 חיישנים בסך הכל - כדי לפתח בדיקה עמידה ורכה פי 10,000 מבדיקות גמישות קונבנציונליות העשויות מפלסטיק הנדסי חומרים, כגון פולימיד או פארילן C. הצוות הדגים המכשיר in vivo, מתעד מידע עצבי מהמוח ומחוטי השדרה של עכברים במהלך מספר חודשים. "המחקר שלנו מדגיש כי על ידי הנדסה קפדנית של גורמים שונים, ניתן לתכנן אלסטומרים חדשים עבור ממשקים עצביים יציבים לטווח ארוך", אמר ליו, שהוא המחבר המקביל של המאמר. "מחקר זה יכול להרחיב את מגוון אפשרויות העיצוב עבור ממשקים עצביים." צוות המחקר הבינתחומי כלל גם את הפרופסורים של SEAS קטיה ברטולדי, בוריס קוז'ינסקי וז'יגנג סואו. "תכנון בדיקות וממשקים עצביים חדשים היא בעיה בינתחומית מאוד הדורשת מומחיות בביולוגיה, הנדסת חשמל, מדעי החומרים, הנדסת מכונות וכימית", אמר לה פלוך.

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
• מקור: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64520.php