脑罩:一个超软和潮湿的微电皮质学电极,用于准确定位和长时间记录

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 神经科学工程 神经科学工程
• 医疗器械开发 医疗器械开发

背景情况:

• 细菌纤维素 (BC) 是一种具有独特3D纳米纤维网络的天然生物材料,具有超软度,机械强度和保湿性.
• 在面膜中使用的BC膜,由于符合性和湿度,显示了神经接口的潜力,解决了传统聚合物/电极的局限性.
• 植入的神经接口需要符合复杂表面的材料,并随着时间的推移保持稳定的信号质量.

研究的目的:

• 开发一种使用细菌纤维素作为基质的微电皮质谱 (micro-ECoG) 电极.
• 评估基于BC的神经接口的合规性,机械性能和体内性能.
• 为了证明Brainmask设备在长时间,高质量的神经信号记录方面的潜力.

主要方法:

• 使用细菌纤维素薄膜作为基材制造微型ECoG电极,称为Brainmask.
• 将分离的多通道烯-C微电极集成到BC膜表面.
• 评估设备对非平面表面的符合性及其在急性和慢性体内记录期间的性能.

主要成果:

• 脑罩装置展示了微电极位点在非平面外周表面的精确定位.
• 在急性植入 (≥1小时) 期间观察到长时间持续的信号质量的改善,暴露的头骨窗口.
• 在体内成功进行的神经记录的有效期长达一周,展示了设备的耐用性和稳定性.
• BC基板的超软和潮湿性质有助于提高性能和符合性.

结论:

• 脑罩是一种基于细菌纤维素的新型超软和潮湿的神经接口,为神经记录提供了显著的优势.
• 这种设备克服了传统神经电极的关键局限性,为复杂的表面和延长时间提供符合性和改进的信号质量.
• 脑罩代表了一个有前途的下一代神经接口,用于神经科学和临床实践中的各种应用.