Реєстрація активності великих популяцій окремих нейронів у мозку протягом тривалих періодів часу має вирішальне значення для подальшого розуміння нейронних ланцюгів, для того, щоб уможливити нову терапію на основі медичних пристроїв і, у майбутньому, для інтерфейсів мозок–комп’ютер, які вимагають високої роздільної здатності. електрофізіологічна інформація.
Але сьогодні існує компроміс між кількістю інформації з високою роздільною здатністю, яку може вимірювати імплантований пристрій, і тим, як довго він може зберігати продуктивність запису чи стимуляції. Жорсткі кремнієві імпланти з багатьма датчиками можуть збирати багато інформації, але не можуть залишатися в тілі дуже довго. Гнучкі менші пристрої менш нав’язливі та можуть довше працювати в мозку, але надають лише частину доступної нейронної інформації.
Нещодавно міждисциплінарна група дослідників із Гарвардської школи інженерії та прикладних наук імені Джона А. Полсона (SEAS) у співпраці з Техаським університетом в Остіні, MIT і Axoft, Inc. розробила м’який імплантований пристрій із десятками датчиків. який може стабільно записувати активність одного нейрона в мозку протягом місяців.
Дослідження було опубліковано в Природні нанотехнології.
Ми розробили інтерфейси мозок–електроніка з роздільною здатністю однієї клітинки, які є більш біологічно сумісними, ніж традиційні матеріали. Ця робота має потенціал революціонізувати дизайн біоелектроніки для нейронного запису та стимуляції, а також для інтерфейсів мозок–комп’ютер».
Пол Ле Флош, перший автор статті та колишній аспірант лабораторії Цзя Лю, доцента кафедри біоінженерії в SEAS
Наразі Ле Флох є генеральним директором Axoft, Inc, компанії, заснованої у 2021 році Ле Флохом, Лю та Тяньян Є, колишнім аспірантом і докторантом Park Group у Гарварді. Офіс технологічного розвитку Гарвардського університету захистив інтелектуальну власність, пов’язану з цим дослідженням, і надав Axoft ліцензію на технологію для подальшого розвитку.
Щоб подолати компроміс між швидкістю передачі даних високої роздільної здатності та довговічністю, дослідники звернулися до групи матеріалів, відомих як фторовані еластомери. Фторовані матеріали, такі як тефлон, еластичні, стабільні в біорідинах, мають чудові довготривалі діелектричні характеристики та сумісні зі стандартними методами мікрофабрикації.
Дослідники об'єднали ці фторовані діелектричні еластомери з пакетами м'яких мікроелектродів -; Всього 64 датчика -; щоб розробити довговічний зонд, який у 10,000 XNUMX разів м’якший за звичайні гнучкі зонди, виготовлені з технічних матеріалів, таких як поліімід або парилен С.
Команда продемонструвала пристрій в природних умовах, записуючи нейронну інформацію з головного та спинного мозку мишей протягом кількох місяців.
«Наше дослідження підкреслює, що шляхом ретельного проектування різних факторів можливо розробити нові еластомери для довгостроково стабільних нейронних інтерфейсів», — сказав Лю, який є відповідним автором статті. «Це дослідження може розширити спектр можливостей дизайну для нейроінтерфейсів».
До міждисциплінарної дослідницької групи також увійшли професори SEAS Катя Бертольді, Борис Козінський і Чжиган Суо.
«Розробка нових нейронних зондів та інтерфейсів є дуже міждисциплінарною проблемою, яка вимагає досвіду в біології, електротехніці, матеріалознавстві, механічній та хімічній інженерії», — сказав Ле Флох.
Співавторами дослідження були Сіюань Чжао, Рен Лю, Нікола Молінарі, Едер Медіна, Хао Шен, Чжеліан Ван, Джунсу Кім, Хао Шен, Себастьян Партар'є, Венбо Ван, Чанан Сесслер, Гуогао Чжан, Хюнсу Пак, Сіань Гонг, Ендрю Спенсер, Джонга Лі, Тяньян Є, Сінь Тан, Сяо Ван і Наньшу Лу.
Робота була підтримана Національним науковим фондом через Грант № DMR-2011754 Центру дослідження матеріалів та інженерії Гарвардського університету.
Ле Флош, П., та ін. (2023). Тривимірні просторово-часові нейронні зонди in vivo на основі фторованих еластомерів. Природа нанотехнології. doi.org/10.1038/s41565-023-01545-6.
- Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
- ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
- PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
- джерело: https://www.news-medical.net/news/20240127/New-brain-implant-records-neuron-activity-for-months.aspx
- : має
- :є
- ][стор
- 000
- 10
- 2021
- 2023
- 3d
- a
- діяльність
- Також
- an
- та
- Ендрю
- прикладної
- ЕСТЬ
- AS
- Помічник
- асоційований
- At
- Остін
- автор
- доступний
- заснований
- між
- біологія
- тіло
- Борис
- Brain
- але
- by
- CAN
- обережно
- Центр
- Генеральний директор
- хімічний
- співробітництво
- збирати
- компанія
- сумісний
- поступливий
- звичайний
- Відповідний
- може
- курс
- вирішальне значення
- В даний час
- дані
- продемонстрований
- дизайн
- проектування
- розвивати
- розвиненою
- розробка
- пристрій
- прилади
- безліч
- електротехніка
- включіть
- кінець
- Машинобудування
- Ефір (ETH)
- відмінно
- Розширювати
- експертиза
- фактори
- реально
- fellow
- Перший
- гнучкий
- для
- Колишній
- фонд
- Заснований
- фракція
- від
- далі
- подальший розвиток
- майбутнє
- випускник
- надавати
- Group
- Гарвард
- Гарвардський університет
- Мати
- висока роздільна здатність
- основний момент
- Як
- HTTP
- HTTPS
- in
- Инк
- включені
- інформація
- інтегрований
- інтелектуальний
- інтелектуальна власність
- Інтерфейси
- настирливий
- IT
- Джон
- JPG
- Кім
- відомий
- lab
- великий
- останній
- Подветренний
- менше
- Ліцензований
- як
- Довго
- довгостроковий
- довше
- довговічність
- серія
- made
- підтримувати
- багато
- Матеріали
- вимір
- механічний
- медичний
- мишей
- Середній
- MIT
- Mobile
- місяців
- більше
- багато
- ім'я
- нанотехнології
- National
- Національна наук
- Нейронний
- Нейрони
- Нові
- новини
- немає
- роман
- of
- Office
- on
- тільки
- or
- наші
- над
- Подолати
- Папір
- Парк
- продуктивність
- виступи
- періодів
- пластики
- plato
- Інформація про дані Платона
- PlatoData
- популяції
- можливостей
- потенціал
- зонд
- Проблема
- Професор
- власність
- захищений
- забезпечувати
- опублікований
- діапазон
- ставка
- запис
- запис
- облік
- посилання
- Ren
- Вимагається
- дослідження
- Дослідники
- пружний
- дозвіл
- здійснити революцію
- жорсткий
- s
- Зазначений
- масштабовані
- Школа
- Інженерна школа
- наука
- НАУКИ
- датчиків
- кілька
- Кремній
- один
- менше
- М'який
- Джерела
- стабільний
- Стеки
- standard
- залишатися
- студент
- Вивчення
- такі
- Підтриманий
- T
- танг
- команда
- методи
- Технологія
- Розвиток технологій
- Техас
- ніж
- Що
- Команда
- Майбутнє
- лікування
- Там.
- Ці
- це
- через
- час
- times
- до
- сьогодні
- Усього:
- традиційний
- Опинився
- розуміння
- університет
- URL
- різний
- дуже
- природних умовах
- ван
- було
- ВООЗ
- з
- Work
- сяо
- ye
- зефірнет
- Чжан
- Zhao