基因的差异表达涉及慢性响应皮层内微电极的基因
Sydney Song1, Lindsey N Druschel1, E Ricky Chan2
1Department of Biomedical Engineering, Case Western Reserve University, Cleveland, OH 44106, United States; Advanced Platform Technology Center, Louis Stokes Cleveland Veterans Affairs Medical Center, Cleveland, OH 44106, United States.
Acta biomaterialia
|July 28, 2023
概括
大脑机器接口 (BMI) 微电极随着时间的推移因神经炎症而降解. 这项研究确定了植入部位的28种慢性基因表达变化,为改善设备集成提供了潜在的治疗点.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 神经科学是一个神经科学.
- 免疫学 免疫学 免疫学
背景情况:
- 大脑机器接口 (BMI) 系统依赖于皮质内微电极进行精确的神经记录.
- 植入的微电极随着时间的推移而经历性能下降,部分原因是宿主的神经炎症反应.
- 研究神经炎症的传统方法提供了不完整的分子洞察力.
研究的目的:
- 为了研究微电极与组织接口的慢性基因表达变化.
- 为了确定参与长期神经炎症反应的分子参与者,植入微电极.
- 发现潜在的治疗点,以提高微电极的集成和性能.
主要方法:
- 利用一个定制的NanoString面板,大约有813个神经炎症特异性基因.
- 在长期植入非功能探头的野生类型小鼠中,在微电极与组织接口进行了大量组织分析.
- 在慢性时间点 (植入后4,8周和16周) 分析基因表达.
主要成果:
- 在慢性时间点确定了28个不同表达的基因.
- 许多已识别的基因与补体和细胞外矩阵系统有关.
- 在慢性植入期内,基因表达水平保持相对稳定.
结论:
- 该研究揭示了微电极植入部位的关键慢性分子参与者.
- 鉴定的基因代表了减轻神经炎症的潜在治疗点.
- 这些发现有助于改善BMI应用中的皮质内微电极的宿主反应和长期性能.
