非侵襲的角膜間電気刺激のためのポリイミドベースの柔軟なマイクロ電極配列

科学分野:

• 眼科について
• 生物医学工学
• 材料科学

背景:

• トランスコーニアル電気刺激 (TES) は網膜退行性疾患 (RDD) の治療の可能性を示しています.
• DTLとERG-JETのような現在のTES電極は,連続した金属表面のため,空間解像度と選択的刺激に制限があります.
• 精密で空間的に選択的な網膜の電気刺激を可能にする先進的なTES電極が必要である.

研究 の 目的:

• 拡張された空間的選択性を持つ新しい角膜間電気刺激 (TES) 電極を開発し,検証する.
• RDDにおける潜在的な治療用途のために特定の網膜領域の標的型活性化を可能にします.
• 新しいマイクロ電極配列の製造,電気,電気化学,光学的性質を評価する.

主な方法:

• 表面微細加工とアルミニウム,チタン,ポリイミドを用いた20個の独立したマイクロ電極配列の製造.
• 導電性,阻力,および電荷貯蔵能力を評価するための電気的および電気化学的試験.
• 電気信号伝送と可視スペクトルの光学伝送度測定のための in vitro 試験.

主要な成果:

• 製造された電極は,Al/Ti構造の高い電気伝導性を示した.
• 低電化学阻抗 (791 kΩから1.75 MΩまで11〜30 Hzで) と高電荷貯蔵容量 (1437 mC/cm2) を達成した.
• 電子レチノグラム (ERG) 記録のための電気信号伝送と光学伝送率の in vitro の実証に成功した.

結論:

• 開発されたマイクロ電極配列は,空間的に選択的なTESを提供し,従来の電極よりも重要な進歩です.
• Al,Ti,PIを用いた簡素化された低コストの製造プロセスにより,電極は再現可能で実行可能になります.
• この新しい電極は,RDDにおける改善された治療介入と,先進的な電網膜記録に期待されています.