バイオマテリアル. 長期にわたるマルチモダルニューラルインターフェースのための電子デュラマター

科学分野:

• バイオマテリアル科学 バイオマテリアル科学
• 神経科学は神経科学である.
• 医療機器 医療機器について

背景:

• 硬いインプラントと柔らかい神経組織との機械的不適合は,神経義肢装置の長寿と有効性を制限する.
• 既存の神経インプラントは,硬さの不一致により,しばしば組織損傷と傷痕の形成を引き起こします.

研究 の 目的:

• ソフトで柔軟なニューラルインプラント,電子ドーラマテリア (e-dura) を設計・製造し,脳のドーラマテリアの機械的性質に匹敵する.
• 多用途のe-duraに,電極やケミオトロッドを含む神経義肢の重要な機能を統合する.

主な方法:

• 神経組織に適合する形状と弾性を持つe-duraインプラントの製造.
• 相互接続,電極,化学電極を統合し,広範な機械的,電気的,化学的ストレスに耐えることができます.
• 自由に行動する動物で脳と機械のインタフェースと脊髄神経調節のためのインビボ試験.

主要な成果:

• e-duraは,何百万もの機械的なストレッチサイクル,電気刺激パルス,化学注射を耐え,高い耐久性を実証しました.
• 自由に行動する動物の皮質状態を成功裏に抽出し,脳と機械のインターフェースアプリケーションを可能にしました.
• 脊髄神経調節による電気化学的脊髄神経調節により,脊髄損傷モデルにおける運動の回復を達成しました.

結論:

• 開発されたe-duraは,ソフトニューラルインプラント技術の重要な進歩であり,重要な機械的不一致の問題に対処しています.
• e-duraの統合された機能により,高度な脳機械インターフェースや治療的な神経調節を含む多様な神経義肢の応用が可能になります.
• この技術は,神経学的障害に対するインプラント可能な神経義肢の長期的な性能と臨床的有用性を改善する見込みです.