虽然测量神经元的电活动在许多学科中是有用的,但是制造耐用的神经接口脑芯片植入物事实证明,由于其副作用可以忽略不计,因此具有挑战性。现在,韩国科学家已经开发出一种灵活的多功能神经接口,不仅可以实时记录局部大脑活动,还可以通过创新技术提供稳定的药物流微流体减少组织对芯片的反应。他们的设计可以在神经科学和神经医学中得到广泛应用。
在过去几十年中,能够测量大脑的电活动有助于我们更好地了解大脑的过程、功能和疾病。到目前为止,这种活动大部分是通过放置在头皮上的电极(通过脑电图(eeg));然而,能够在日常生活活动期间直接从大脑本身(通过神经接口装置)来获取信号可以将神经科学和神经医用细胞造成全新水平。这个计划的主要挫折是,不幸的是,实施神经接口已被证明是非常具有挑战性的。
用于与神经元接触的微型电极以及所有连接器的材料的材料应柔韧但足够耐用,以承受体内相对严苛的环境。以前在开发长期脑界面的尝试已经证明挑战,因为身体的天然生物反应,例如炎症,随着时间的推移降低了电极的电气性能。但是,如果我们在局部施用抗炎药物的实用方法,那么电极与大脑接触的实际方法?
在最近的一项研究中,一组韩国研究人员开发了一种新型的多功能大脑界面,可以同时记录神经元活动并将液体药物输送到植入部位。与现有的刚性设备不同,他们的设计具有灵活的3D结构,其中使用一组微针来收集多个神经信号,以这项研究的一个最显著的方面是,通过战略性地堆叠和微加工多个聚合物层,科学家们成功地将微流控通道整合到一个平行于导电线路的平面上。这些通道连接在一起将其放置在一个小的储液罐(其中含有待给药的药物)中,并可将稳定的液体流输送至储液罐微针.
该团队通过Live RAT的大脑界面实验验证了它们的方法,然后分析了针周围的组织中的药物浓度。总体结果非常有前途,因为来自大邱古孔博士科技学院(Dgist),韩国的Sohee Kim博士,他领导了这项研究,备注:“我们的设备的灵活性和功能有助于使其与生物组织更加兼容减少不利影响,所有这些都有助于增加神经界面的寿命。“
持久的多功能大脑界面的开发涉及多个学科。该研究的第一作者、韩国机械与材料研究所(KIMM)的Yoo Na Kang博士解释说:“我们的设备可能适用于脑-机接口,使瘫痪的人能够用他们的思维移动机械手臂或腿,以及多年来使用电和/或化学刺激治疗神经疾病。”。
这项研究发表在微系统与纳米工程.
来源:大邱庆博科学技术研究所