Долговечный нейронный зонд

(Новости Наноуэрк) Регистрация активности больших популяций одиночных нейронов в мозге в течение длительных периодов времени имеет решающее значение для дальнейшего понимания нейронных цепей, для создания новых методов лечения на основе медицинских устройств и, в будущем, для интерфейсов мозг-компьютер, требующих высоких технологий. разрешение электрофизиологической информации. Но сегодня существует компромисс между тем, сколько информации высокого разрешения может измерить имплантированное устройство, и как долго оно может поддерживать запись или стимуляцию. Твердые кремниевые имплантаты со множеством датчиков могут собирать много информации, но не могут оставаться в организме очень долго. Гибкие устройства меньшего размера менее навязчивы и могут дольше оставаться в мозгу, но предоставляют лишь часть доступной нейронной информации. Недавно междисциплинарная группа исследователей из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS) в сотрудничестве с Техасским университетом в Остине, Массачусетским технологическим институтом и компанией Axoft, Inc. разработала мягкое имплантируемое устройство с десятками датчиков. который может стабильно регистрировать активность одного нейрона в мозге в течение нескольких месяцев. Фотография нейронных зондов, инкапсулированных в эластомер, с четырьмя слоями электродных решеток. (Изображение: Jia Liu Group/Harvard SEAS) Исследование было опубликовано в Природа Нанотехнология («3D пространственно-временно масштабируемые in vivo нейронные зонды на основе фторированных эластомеров»). «Мы разработали интерфейсы мозг-электроника с разрешением одной клетки, которые более биологически совместимы, чем традиционные материалы», — сказал Пол Ле Флох, первый автор статьи и бывший аспирант лаборатории Цзя Лю, доцента кафедры биоинженерии в SEAS. . «Эта работа может произвести революцию в разработке биоэлектроники для записи и стимуляции нейронов, а также в интерфейсах мозг-компьютер». Ле Флох в настоящее время является генеральным директором Axoft, Inc, компании, основанной в 2021 году Ле Флохом, Лю и Тяньян Е, бывшим аспирантом и научным сотрудником Park Group в Гарварде. Управление развития технологий Гарварда защитило интеллектуальную собственность, связанную с этим исследованием, и передало Axoft лицензию на технологию для дальнейшего развития. Чтобы преодолеть компромисс между скоростью передачи данных высокого разрешения и долговечностью, исследователи обратились к группе материалов, известных как фторированные эластомеры. Фторированные материалы, такие как тефлон, эластичны, стабильны в биологических жидкостях, обладают превосходными диэлектрическими характеристиками в течение длительного времени и совместимы со стандартными методами микропроизводства. Исследователи объединили эти фторированные диэлектрические эластомеры со стопками мягких микроэлектродов (всего 64 датчика) для разработки долговечного зонда, который в 10,000 XNUMX раз мягче, чем обычные гибкие зонды, изготовленные из инженерных пластиков, таких как полиимид или парилен C. Команда продемонстрировала устройство in vivo записывало нейронную информацию из головного и спинного мозга мышей в течение нескольких месяцев. «Наше исследование показывает, что путем тщательного проектирования различных факторов можно разработать новые эластомеры для долговременно стабильных нейронных интерфейсов», — сказал Лю, который является автором статьи. «Это исследование может расширить диапазон возможностей проектирования нейронных интерфейсов». В междисциплинарную исследовательскую группу также входили профессора SEAS Катя Бертольди, Борис Козинский и Жиган Суо. «Проектирование новых нейронных зондов и интерфейсов — это очень междисциплинарная проблема, требующая знаний в области биологии, электротехники, материаловедения, машиностроения и химической инженерии», — сказал Ле Флох.

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64520.php