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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新植弹性材料封装神经探针。图片来源:哈佛大学

科技日报记者 刘霞

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

在获得高分辨率信息以及长时间测量之间,新植现有植入设备很难做到两全其美。入设带有许多传感器的记录经元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。单神灵活且更小的数月设备侵入性更小,能在大脑中停留更长时间,活动但只能提供一小部分可用的新植神经信息。

美国哈佛大学、入设得克萨斯大学奥斯汀分校、记录经元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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