一个完全灵活和可热调节的可植入的神经探测器,带有U转的聚微通道

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 神经科学是一个神经科学.

背景情况:

• 灵活的神经探针对于最小侵入性脑电脑接口和有针对性的药物输送至关重要.
• 实现最佳的机械性能,如可调节的刚性,仍然是植入式设备的挑战.

研究的目的:

• 开发一种完全灵活的可植入的神经探针,具有可热调节的刚性,用于增强组织整合和药物输送.
• 设计和验证一个集成的微流体混合器,用于精确的治疗管理.

主要方法:

• 一个聚甲基 (PDMS) 神经探针的制造,其中包含一个用聚填充的U转微通道.
• 利用聚在体温附近的相位过渡来调节插入后的探头刚度.
• 广泛的有限元分析 (FEA) 以优化探针尺寸和微流体混合器性能.
• 实验验证,以评估探针插入力,微流体流动特性和系统完整性.

主要成果:

• 探头的尺寸 (厚度20微米,宽度300微米,长度7毫米) 确保曲力>1mN安全插入.
• 微流体混合器 (90微米×5微米截面,7毫米长) 显示了药物输送的最佳性能.
• 实验验证证证实没有泄漏或气泡,压力下降<0.43 kPa,雷诺兹数为~1.91k,表明适当的压力和层流.

结论:

• 开发的灵活的神经探针具有可热调节的刚度,为先进的神经干预提供了一个有前途的平台.
• 集成的微流体系统可以在神经组织内控制和有效地输送药物.
• 这项技术具有显著的潜力,可以改善神经系统疾病的治疗结果.