一个无线,机械灵活的,25μm厚,65,536通道的体内表面记录和刺激微电极阵列,带有集成天线

科学领域:

• 神经技术的神经技术
• 生物医学工程 生物医学工程
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 当前的大脑-计算机接口通常需要侵入性程序或具有有限的电极密度.
• 需要高分辨率,最少侵入的神经记录和刺激系统.
• 现有系统在输电,数据传输和与神经组织的机械兼容性方面面临着挑战.

研究的目的:

• 开发一个完全无线的微电极阵列 (MEA) 系统上芯片 (SoC) 高密度,非穿透性皮质记录和刺激.
• 将传感,数据遥测和电源集成到一个单一的灵活芯片上.
• 为了提高神经接口的增强,使皮体内放置.

主要方法:

• 传感,数据遥测和在单个SoC上供电的单体集成.
• 通过去除基板来制造一个机械灵活的芯片,总厚度为25μm.
• 一个65536个电极阵列的设计,在6.8mm×7.4mm传感面积上的电极距离为26.5μm×29μm.

主要成果:

• 一个完全无线的MEA SoC的演示,具有前所未有的电极数量 (65,536).
• 获得了一种薄而灵活的装置 (25μm),适合进行皮下植入.
• 在单一芯片上成功集成所有必要的功能 (传感,遥测,电源).

结论:

• 开发的无线MEA SoC为高分辨率,最小侵入性神经记录和刺激提供了一个有前途的平台.
• 灵活,薄薄的设计使得在体外空间内与大脑表面的形状接触更加容易.
• 这项技术提升了下一代大脑-计算机接口的潜力.