从PEDOT/SNP复合物中按需电控的黑激素释放改善了慢性神经记录的质量

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 神经科学是一个神经科学.
• 电子生理学 电子生理学

背景情况:

• 植入式电极对于脑计算机接口 (BCI) 至关重要,但它们的长期性能受到大脑组织炎症反应的限制.
• 开发先进的电极材料对于克服生物接口的局限性和确保稳定的神经信号获取至关重要.

研究的目的:

• 设计和评估新型硫化纳米粒子 (SNP),装载有黑素 (MT),用于修改植入式电极.
• 通过减轻炎症反应,增强神经电极的慢性记录性能和寿命.

主要方法:

• 装有氨酸 (MT) 的硫化纳米粒子 (SNP) 通过电化学沉积在Ni-Cr合金和CNT纤维电极上被纳入Poly (3,4-乙烯二氧化) (PEDOT).
• 在大鼠海马植入物中,电触发的MT释放被研究了一个多月.
• 评估了神经记录质量,电荷存储能力,电化学阻抗和组织学炎症标记物 (细胞).

主要成果:

• PEDOT/SNP-MT涂层显著增加了两种电极类型的电荷存储容量.
• 电化学阻抗在Ni-Cr合金电极下降,在1kHz的CNT电极上增加.
• 经过修改的电极在26天后呈现出更高的尖峰幅度,并且在Ni-Cr电极周围减少了天体细胞的存在,表明炎症减少.

结论:

• PEDOT/SNP-MT涂层有效地提高了可植入电极的慢性神经记录质量.
• 从SNP中释放的黑色素显示出抗炎性质,增强电极寿命和信号完整性.
• 这种方法为开发稳定高效的长期BCI系统提供了一个有前途的战略.