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科学家把微型电路注入大脑 检测大脑活动

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摘要:英国《自然-纳米技术》杂志8日在线公布了一项“可注射电路”的研究。论文展示了一种柔性电路,能通过直径小到0.1毫米的针注入到合成空腔或活体组织内。这些由网状电极构成的电子元件,在注入后不到1小时就可以展开到原来的形状且无损于功能。实验已证明,其可以用来监测小鼠的大脑活动。 柔性和可伸展的电子元件能用于连续监测并操纵一些三维结构属性,例如生物组织。

过去已有研究表明,生物集成微电子学需要并可以适应如大脑般错综复杂的结构,但在实际操作中,这些电子元件尚只能通过手术植入,把它们放到特定区域,至今还不能做到非侵入性植入。如今,国际知名的*纳米科学家、美国哈佛大学的查尔斯·李波教授以及中国国家纳米科学中心的方英教授,带领他们的研究团队设计出一种网状电路,能装在注射器里,再通过直径小到0.1毫米的针注入到合成空腔或活体组织的特定区域。

论文作者们表示,被注射进去以后,原来“卷起”的电路会展开到接近原始配置的80%,并且不会损失功能。研究人员将电路注入到活的小鼠的大脑里面两个不同的区域,在为期5周的时间里,它们没有产生排异反应,电路也表现出能和健康的神经元连接。当微型电路注入到小鼠的海马体时,研究人员发现,微型电路能监测大脑活动,且对周围大脑组织的损伤非常有限。

人造植入体内电子元件的功能、与生物体自身器官的兼容性以及尺寸制造工艺都在升级,随之的植入手段也越来越高明。在《自然》杂志上与本篇论文相关的新闻与观点文章中,评论作者金大铉和李勇植写道:“未来,结合带有其他功能单元的可注射电路(还可以有无线单元),将引导可植入生物电路和持续的生物监测技术方面的创新。”
2015年5月11日,格罗贝尔生物科技公司联合美国NeuroNexus 公司举办的*届“完善的在体多通道神经信号采集解决方案”Workshop在中国科学院上海神经所成功举行。来自中科院上海神经所、北京大学、北京师范大学、上海中医药大学、上海交通大学、广州医科大学以及上海理工大学等30余名教授和学生参会,共同探讨和交流分享NeuroNexus电极和国内外使用用户经验。

NeuroNexuss产品在神经接口技术上处于zui前沿的位置。其标准电极使用了先进的硅微电子机械(MEMS)技术,由密歇根大学制造完成。NeuroNexus提升了技术,具有能生产更小,更灵活的设备,这些设备都非常的,具有高度可重复性、机械性、几何学和电学的特性。zui终,NeuroNexus用户可以在每次使用我们的电极时获得一致的记录结果。

本次Workshop内容包括NeuroNexus密西根电极基本类型和选择使用方案介绍、使用过NeuroNexus电极的教授专家演讲,分享使用经验、NeuroNexus高通道高性价比的多通道记录设备介绍和实验演示、国内外使用用户经验分享交流、光电极和光遗传的使用介绍以及NeuroNexus大动物3D电极的介绍和专家分享经验。
通过此次Workshop,使得用户更深入得了解NeuroNexus密西根电极基本类型和如何选择使用,通过专家的演讲和实验演示,也让用户更直观得观察和了解NeuroNexus高通道高性价比的多通道记录设备,并且促进了光电极和光遗传使用以及NeuroNexus大动物3D电极的了解,让用户能够顺利开展科学实验研究。

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