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科學(xué)家把微型電路注入大腦 檢測(cè)大腦活動(dòng)
摘要:英國(guó)《自然-納米技術(shù)》雜志8日在線公布了一項(xiàng)“可注射電路”的研究。論文展示了一種柔性電路,能通過(guò)直徑小到0.1毫米的針注入到合成空腔或活體組織內(nèi)。這些由網(wǎng)狀電極構(gòu)成的電子元件,在注入后不到1小時(shí)就可以展開(kāi)到原來(lái)的形狀且無(wú)損于功能。實(shí)驗(yàn)已證明,其可以用來(lái)監(jiān)測(cè)小鼠的大腦活動(dòng)。 柔性和可伸展的電子元件能用于連續(xù)監(jiān)測(cè)并操縱一些三維結(jié)構(gòu)屬性,例如生物組織。
過(guò)去已有研究表明,生物集成微電子學(xué)需要并可以適應(yīng)如大腦般錯(cuò)綜復(fù)雜的結(jié)構(gòu),但在實(shí)際操作中,這些電子元件尚只能通過(guò)手術(shù)植入,把它們放到特定區(qū)域,至今還不能做到非侵入性植入。如今,的*納米科學(xué)家、美國(guó)哈佛大學(xué)的查爾斯·李波教授以及中國(guó)國(guó)家納米科學(xué)中心的方英教授,帶領(lǐng)他們的研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種網(wǎng)狀電路,能裝在注射器里,再通過(guò)直徑小到0.1毫米的針注入到合成空腔或活體組織的特定區(qū)域。
論文作者們表示,被注射進(jìn)去以后,原來(lái)“卷起”的電路會(huì)展開(kāi)到接近原始配置的80%,并且不會(huì)損失功能。研究人員將電路注入到活的小鼠的大腦里面兩個(gè)不同的區(qū)域,在為期5周的時(shí)間里,它們沒(méi)有產(chǎn)生排異反應(yīng),電路也表現(xiàn)出能和健康的神經(jīng)元連接。當(dāng)微型電路注入到小鼠的海馬體時(shí),研究人員發(fā)現(xiàn),微型電路能監(jiān)測(cè)大腦活動(dòng),且對(duì)周圍大腦組織的損傷非常有限。
人造植入體內(nèi)電子元件的功能、與生物體自身器官的兼容性以及尺寸制造工藝都在升級(jí),隨之的植入手段也越來(lái)越高明。在《自然》雜志上與本篇論文相關(guān)的新聞與觀點(diǎn)文章中,評(píng)論作者金大鉉和李勇植寫(xiě)道:“未來(lái),結(jié)合帶有其他功能單元的可注射電路(還可以有無(wú)線單元),將引導(dǎo)可植入生物電路和持續(xù)的生物監(jiān)測(cè)技術(shù)方面的創(chuàng)新。”
2015年5月11日,格羅貝爾生物科技公司聯(lián)合美國(guó)NeuroNexus 公司舉辦的*屆“完善的在體多通道神經(jīng)信號(hào)采集解決方案”Workshop在中國(guó)科學(xué)院上海神經(jīng)所成功舉行。來(lái)自中科院上海神經(jīng)所、北京大學(xué)、北京師范大學(xué)、上海中醫(yī)藥大學(xué)、上海交通大學(xué)、廣州醫(yī)科大學(xué)以及上海理工大學(xué)等30余名教授和學(xué)生參會(huì),共同探討和交流分享NeuroNexus電極和國(guó)內(nèi)外使用用戶經(jīng)驗(yàn)。
NeuroNexuss產(chǎn)品在神經(jīng)接口技術(shù)上處于zui前沿的位置。其標(biāo)準(zhǔn)電極使用了先進(jìn)的硅微電子機(jī)械(MEMS)技術(shù),由密歇根大學(xué)制造完成。NeuroNexus提升了技術(shù),具有能生產(chǎn)更小,更靈活的設(shè)備,這些設(shè)備都非常的,具有高度可重復(fù)性、機(jī)械性、幾何學(xué)和電學(xué)的特性。zui終,NeuroNexus用戶可以在每次使用我們的電極時(shí)獲得一致的記錄結(jié)果。
本次Workshop內(nèi)容包括NeuroNexus密西根電極基本類型和選擇使用方案介紹、使用過(guò)NeuroNexus電極的教授專家演講,分享使用經(jīng)驗(yàn)、NeuroNexus高通道高性價(jià)比的多通道記錄設(shè)備介紹和實(shí)驗(yàn)演示、國(guó)內(nèi)外使用用戶經(jīng)驗(yàn)分享交流、光電極和光遺傳的使用介紹以及NeuroNexus大動(dòng)物3D電極的介紹和專家分享經(jīng)驗(yàn)。
通過(guò)此次Workshop,使得用戶更深入得了解NeuroNexus密西根電極基本類型和如何選擇使用,通過(guò)專家的演講和實(shí)驗(yàn)演示,也讓用戶更直觀得觀察和了解NeuroNexus高通道高性價(jià)比的多通道記錄設(shè)備,并且促進(jìn)了光電極和光遺傳使用以及NeuroNexus大動(dòng)物3D電極的了解,讓用戶能夠順利開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。