作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2024/1/30 14:53:13
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新植入设备能记录单神经元数月活动

 


拥有四层电极阵列的弹性材料封装神经探针。图片来源:哈佛大学

美国科学家开发出一种带有数十个传感器的柔性植入式设备,能持续数月稳定记录大脑内单个神经元的活动。最新研究对于进一步理解神经回路,研制需要高分辨率电生理信息的脑机接口至关重要。相关研究论文发表于《自然·纳米技术》杂志。

在获得高分辨率信息以及长时间测量之间,现有植入设备很难做到两全其美。带有许多传感器的刚性硅植入物可收集大量信息,但不能在体内停留很长时间。灵活且更小的设备侵入性更小,能在大脑中停留更长时间,但只能提供一小部分可用的神经信息。

美国哈佛大学、得克萨斯大学奥斯汀分校、麻省理工学院的科学家团队,开发出这种新型柔性植入式设备有望改变这一现状。研究人员将氟化介电弹性材料与柔性微电极堆叠(共64个传感器)集成在一起,开发出一种持久耐用的探针。该探针比由聚酰亚胺或聚对二甲苯C等塑料制成的传统柔性探针柔软10000倍。

研究人员在生物体内演示了该设备。其在几个月的时间里记录了小鼠大脑和脊髓的神经信息。聚四氟乙烯等氟化材料具有弹性,在生物流体中很稳定,具有优异的长期介电性能,且能与标准微制造技术兼容。

研究表明,这款单细胞分辨率的脑电子接口,比传统材料更具生物适应性,利用新型弹性材料设计出长期稳定的神经界面是可行的。

 
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