クロモス:マウスの慢性神経記録のための"マイクロワイヤのような"CMOS神経探知器
João Filipe Ribeiro1, Alberto Perna1, Gabor Orban1
1Microtechnology for Neuroelectronics Unit (NetS(3) lab), Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia, Genova, Italy.
Biosensors & bioelectronics
|September 6, 2025
まとめ
新しいCMOS探査機を開発しました 微細なマイクロワイヤの形状で 安定した脳を記録します 神経信号の慢性的なモニタリングと 組織損傷の減少を可能にします
科学分野:
- 神経科学
- バイオメディカルエンジニアリング
- 材料科学
背景:
- 神経信号のモニタリングには高い電極数が必要ですが,センサーのサイズにより組織損傷と信号品質に問題があります.
- 既存の受動式探査機は,電極数でシャンクサイズを増加させ,アクティブなCMOS探査機は大きなシャンク幅 (70~100μm) を有する.
研究 の 目的:
- 慢性的に安定した,最小侵襲的な多電極探査機をCMOS技術で開発し,シャークの寸法を縮小した.
- ニューラル記録の改善のために 電子数とシャークのサイズとのトレードオフを克服します
主な方法:
- コンパクトなシェンクのための最適化されたSiNAPS電極ピクセル回路を利用したChromoS探査機を設計した.
- 26×26μm2の64個の電極ピクセルの長さ4mmのステンキを製造した.
- 自由に行動するマウスの体内の塩素と6ヶ月の慢性インプラントの電気的特徴を測定した.
主要な成果:
- 15 μmの電極で8.74 ± 1.11 μVRMS (AP-バンド) の騒音レベルを達成した.
- 信号対ノイズ比 (SNR) ~4dB,平均発射速度 (MFR) 3ピーク/sの慢性記録が実証されている.
- 観察された最小の組織反応 (脚の足跡に匹敵する損傷の大きさ,限られた膠質の傷痕,および近くのニューロン).
結論:
- マイクロワイヤのような寸法を持つ,慢性的に安定したCMOS探査器の新種を確立しました.
- ChroMOSの探査技術は 拡張可能な電極数計を 高度なニューラルモニタリングに可能にします
- この進歩により,異体反応が減少した単一の複数のニューラル信号の 安定した長期記録が可能になります.
