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新植入裝置能記錄單神經元數月活動

2024-01-30科學

美國科學家開發出一種帶有數十個傳感器的柔性植入式裝置,能持續數月穩定記錄大腦內單個神經元的活動。最新研究對於進一步理解神經回路,研制需要高分辨率電生理資訊的腦機介面至關重要。相關研究論文發表於【自然·奈米技術】雜誌。

在獲得高分辨率資訊以及長時間測量之間,現有植入裝置很難做到兩全其美。帶有許多傳感器的剛性矽植入物可收集大量資訊,但不能在體內停留很長時間。靈活且更小的裝置侵入性更小,能在大腦中停留更長時間,但只能提供一小部份可用的神經資訊。

美國哈佛大學、德克薩斯大學奧斯丁分校、麻省理工學院的科學家團隊,開發出這種新型柔性植入式裝置有望改變這一現狀。研究人員將氟化介電彈性材料與柔性微電極堆疊(共64個傳感器)整合在一起,開發出一種持久耐用的探針。該探針比由聚酰亞胺或聚對二甲苯C等塑膠制成的傳統柔性探針柔軟10000倍。

研究人員在生物體內演示了該裝置。其在幾個月的時間裏記錄了小鼠大腦和脊髓的神經資訊。聚四氟乙烯等氟化材料具有彈性,在生物流體中很穩定,具有優異的長期介電效能,且能與標準微制造技術相容。

研究表明,這款單細胞分辨率的腦電子介面,比傳統材料更具生物適應力,利用新型彈性材料設計出長期穩定的神經界面是可行的。 (記者劉霞)

來源:科技日報

編輯:張鈺