Zephyrnet Logosu

Uzun ömürlü bir sinir sondası

Tarih:

Jan 26, 2024

(Nanowerk HaberleriBeyindeki tek nöronlardan oluşan büyük popülasyonların uzun süreler boyunca aktivitesinin kaydedilmesi, sinir devreleri konusundaki anlayışımızı ilerletmek, yeni tıbbi cihaz tabanlı tedavileri mümkün kılmak ve gelecekte yüksek teknoloji gerektiren beyin-bilgisayar arayüzleri için çok önemlidir. çözünürlük elektrofizyolojik bilgi. Ancak bugün, implante edilen bir cihazın ne kadar yüksek çözünürlüklü bilgiyi ölçebileceği ile kayıt veya stimülasyon performanslarını ne kadar süre koruyabileceği arasında bir denge vardır. Birçok sensöre sahip sert silikon implantlar çok fazla bilgi toplayabilir ancak vücutta çok uzun süre kalamaz. Esnek, daha küçük cihazlar daha az müdahalecidir ve beyinde daha uzun süre kalabilir, ancak mevcut sinirsel bilginin yalnızca bir kısmını sağlar. Son zamanlarda, Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu'ndan (SEAS) disiplinler arası bir araştırmacı ekibi, Austin'deki Texas Üniversitesi, MIT ve Axoft, Inc. ile işbirliği içinde, düzinelerce sensöre sahip yumuşak, implante edilebilir bir cihaz geliştirdi. beyindeki tek nöron aktivitesini aylarca istikrarlı bir şekilde kaydedebilen bir cihaz. Dört katmanlı elektrot dizisine sahip elastomer kapsüllü nöral probların fotoğrafı Dört katmanlı elektrot dizisine sahip elastomer kapsüllü nöral probların fotoğrafı. (Resim: Jia Liu Group/Harvard SEAS) Araştırma şu tarihte yayınlandı: Doğa Nanoteknolojisi ("Florlu elastomerlere dayalı, 3 boyutlu uzay-zamansal olarak ölçeklenebilir in vivo nöral problar"). Makalenin ilk yazarı ve SEAS Biyomühendislik Yardımcı Doçenti Jia Liu'nun laboratuvarında eski yüksek lisans öğrencisi olan Paul Le Floch, "Geleneksel malzemelerden biyolojik olarak daha uyumlu, tek hücreli çözünürlüğe sahip beyin elektroniği arayüzleri geliştirdik" dedi. . "Bu çalışma, sinirsel kayıt ve uyarım ile beyin-bilgisayar arayüzleri için biyoelektronik tasarımında devrim yaratma potansiyeline sahip." Le Floch şu anda, Harvard'daki Park Group'ta eski bir yüksek lisans öğrencisi ve doktora sonrası araştırmacı olan Le Floch, Liu ve Tianyang Ye tarafından 2021 yılında kurulan bir şirket olan Axoft, Inc'in CEO'sudur. Harvard'ın Teknoloji Geliştirme Ofisi, bu araştırmayla ilgili fikri mülkiyeti korudu ve teknolojinin daha fazla geliştirilmesi için Axoft'a lisans verdi. Yüksek çözünürlüklü veri hızı ile uzun ömür arasındaki dengenin üstesinden gelmek için araştırmacılar, florlu elastomerler olarak bilinen bir grup malzemeye yöneldiler. Teflon gibi florlu malzemeler dirençlidir, biyoakışkanlarda stabildir, uzun vadeli mükemmel dielektrik performansa sahiptir ve standart mikrofabrikasyon teknikleriyle uyumludur. Araştırmacılar, poliimid veya parilen C gibi malzeme mühendisliği plastiklerinden yapılmış geleneksel esnek problardan 64 kat daha yumuşak, uzun ömürlü bir prob geliştirmek için bu florlu dielektrik elastomerleri yumuşak mikroelektrot yığınlarıyla (toplamda 10,000 sensör) entegre etti. Ekip, şunu gösterdi: Cihaz, in vivo olarak, birkaç ay boyunca farelerin beyninden ve omuriliğinden gelen sinirsel bilgileri kaydediyor. Makalenin ilgili yazarı Liu, "Araştırmamız, çeşitli faktörlerin dikkatli bir şekilde tasarlanmasıyla, uzun vadeli kararlı sinirsel arayüzler için yeni elastomerler tasarlamanın mümkün olduğunu vurguluyor" dedi. "Bu çalışma, sinirsel arayüzler için tasarım olanakları yelpazesini genişletebilir." Disiplinlerarası araştırma ekibinde ayrıca SEAS Profesörleri Katia Bertoldi, Boris Kozinsky ve Zhigang Suo da vardı. Le Floch, "Yeni sinirsel sondalar ve arayüzler tasarlamak, biyoloji, elektrik mühendisliği, malzeme bilimi, makine ve kimya mühendisliği alanlarında uzmanlık gerektiren çok disiplinlerarası bir sorundur" dedi.

spot_img

En Son İstihbarat

spot_img